Kategorie: Best of

Veröffentlicht am

Dunkle Materie in einem simulierten Universum

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Illustrationscredit und Bildrechte: Tom Abel und Ralf Kaehler (KIPAC, SLAC), AMNH

Spukt es in unserem Universum? Auf dieser Karte der Dunklen Materie scheint es so. Die Gravitation unsichtbarer Dunkler Materie ist die beste Erklärung dafür, warum Galaxien so schnell rotieren, warum Galaxien so schnell um Haufen kreisen, warum Gravitationslinsen Licht so stark ablenken und warum sichtbare Materie so verteilt ist, wie sie ist – sowohl im lokalen Universum als auch im kosmischen Mikrowellenhintergrund.

Dieses Bild aus der Weltraumschau „Das dunkle Universum“ des Hayden-Planetariums im Amerikanischen Museum für Naturgeschichte zeigt, wie die allgegenwärtige Dunkle Materie in unserem Universum vielleicht spukt. Dieses Bild stammt aus einer detailreichen Computersimulation. Schwarze, komplexe Fasern aus alles durchdringender Dunkler Materie sind hier wie Spinnennweben im Universum verteilt. Die relativ wenigen Klumpen aus bekannter baryonischer Materie sind orange gefärbt.

Diese Simulationen stimmen statistisch gesehen gut mit astronomischen Beobachtungen überein. Etwas unheimlicher ist, dass Dunkle Materie – obwohl sie ziemlich seltsam ist und einer unbekannte Form hat – nicht mehr die seltsamste vermutete Quelle der Gravitation im Universum ist. Diese Ehre hat nun die Dunkle Energie, eine homogenere Quelle abstoßender Gravitation, die anscheinend die Ausdehnung des ganzen Universums bestimmt.

Nicht nur Halloween: Heute ist Tag der Dunklen Materie
Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Marius Hills und ein Loch im Mond

Die Ebene auf dem Mond ist schräg von der Seite zu sehen. Die Oberfläche ist teilweise sehr glatt und von kleinen Kratern gespickt. Einige Hügel im Bild sind vielleicht Lavakuppen. Links unten ist ein Bildeinschub. Er zeigt ein Loch, das vielleicht in ein unterlunares Höhlensystem aus Lavaröhren führt.

Bildcredit: NASA, Lunar Orbiter 2; Einschub: Lunar Reconnaissance Orbiter

Können Menschen unter der Mondoberfläche leben? Diese faszinierende Idee stieß 2009 auf Interesse. Damals umkreiste die japanische Raumsonde SELENE den Mond. Sie fand ein seltsames Loch unter der Marius-Hügelregion. Es könnte eine Öffnung in eine Lavahöhle sein, die unter der Oberfläche liegt.

Spätere Beobachtungen mit dem Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA zeigten, dass Marius Hills Hole visuell fast 100 Meter unter die Oberfläche reicht. Es ist mehrere Hundert Meter breit. Die Raumsonde SELENE durchdringt mit Radar den Boden. Ihre Daten wurden neu ausgewertet und zeigen eine Reihe verblüffender Zweitechos. Sie sind Hinweise, dass die Lavaröhren unter den Mariushügeln vielleicht kilometerweit hinabreichen. Sie sind vielleicht sogar groß genug für ganze Städte.

Solche Röhren könnten eine künftige Mondkolonie schützen. Auf dem Mond schwankt nämlich die Temperatur sehr stark. Mikrometeorite schlagen ein, auch die Sonnenstrahlung ist sehr schädlich. Man könnte solche Lavaröhren im Boden sogar verschließen und mit Luft füllen, die man atmen kann. Die Lavahöhlen entstanden wahrscheinlich vor Milliarden Jahren durch aktive Mondvulkane.

Dieses Bild zeigt die Oberfläche bei der Marius-Hügelregion. Es wurde in den 1960er-Jahren von der NASA-Mission Lunar Orbiter 2 fotografiert. Der Bildeinschub des Marius Hills Hole stammt vom LRO. Er ist noch in Betrieb. Das Bild zeigt auch mehrere Lavakuppeln. Der Krater Marius befindet sich rechts oben.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

GW170817: Spektakuläre Verschmelzung in mehreren Wellenlängen entdeckt

Erklärungsvideo-Credit: Bildgebungslabor der NASA

Bei einer explosiven Verschmelzung wurden erstmals kurz nacheinander Gravitationswellen und elektromagnetische Strahlung gemessen. Die Daten des Ausbruchs passen zur finalen Spirale, auf der zwei Neutronensterne in einem Binärsystem verschmelzen. Der explosionsartige Vorgang wurde am 17. August in der elliptischen Galaxie NGC 4993 beobachtet. Sie ist nur 130 Millionen Lichtjahre entfernt.

Erst wurden die Gravitationswellen beobachtet. Dabei kamen erstmals die Observatorien LIGO und Virgo auf der Erde zusammen zum Einsatz. Sekunden später maß das Fermi-Teleskop im Orbit Gammastrahlen. Ein paar Stunden später beobachteten Hubble und andere Observatorien Licht im ganzen elektromagnetischen Spektrum.

Dieses Erklärvideo zeigt den wahrscheinlichen Ablauf. Heiße Neutronensterne nähern sich auf spiralförmigen Bahnen. Dabei senden sie Gravitationswellen aus. Beim Verschmelzen bricht ein mächtiger Strahl hervor. Er stößt den kurzen Gammablitz aus. Dann werden Wolken ausgeworfen. Später folgt eine optische Art von Supernovae, die als Kilonova bezeichnet wird.

Erstmals passen die Entdeckungen zusammen. Sie bestätigen, dass LIGO-Ereignisse mit kurzen Gammablitzen einhergehen. Mächtige Verschmelzungen von Neutronensternen versorgten vermutlich das Universum mit vielen schweren Atomkernen. Dazu gehört Jod, das für Leben notwendig ist. Uran und Plutonium brauchen wir für Kernspaltung. Vielleicht habt ihr ein Andenken solcher Explosionen. Sie sind vermutlich auch die ursprüngliche Quelle von Gold.

Artikel von LIGO und LCO

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Ein Tag im Leben einer (großteils) menschlichen Sonnenuhr

Videocredit und Bildrechte: Astronomie-AG, Progymnasium Rosenfeld, Till Credner, AlltheSky.com

Wolltet ihr schon einmal ein Gnomon sein? Ein Gnomon ist der Teil einer Sonnenuhr, der den Schatten wirft. Der Schatten des Schattenzeigers wandert, während die Sonne über den Himmel zieht. Die Position des Schattens zeigt die Zeit auf dem Ziffernblatt.

Am 19. Juli bildete die Astronomiegruppe des Progymnasiums Rosenfeld eine menschliche Sonnenuhr. Jeder Teilnehmer spielte geduldig zehn Minuten lang die Rolle des Schattenzeigers. Für dieses Zeitraffervideo der Entdeckungs-„Zeitreise“ wurde von 8 bis 16 Uhr MESZ alle 20 Sekunden ein Bild fotografiert.

Die berechneten Stundenmarkierungen, welche die Ortszeit an genau diesem Tag zeigen sollten, wurden auf den Boden gezeichnet. Die Turmuhr hinten bietet einen Zeitvergleich.

Erkennt ihr die Ortszeit des Sonnenhöchststandes? (Tipp: Beim Sonnenhöchststand steht die Sonne im Meridian.) Die geduldige Gruppe plant für den Winter eine Wiederholung des Auftritts als menschlichen Sonnenuhr, um die Tageslänge und die Höhe der Sonne zu vergleichen.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Impression: Die Oberfläche von TRAPPIST-1f

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Illustrationscredit: NASA, JPL-Caltech, Spitzer-Team, T. Pyle (IPAC)

Beschreibung: Wenn Sie auf der Oberfläche des neu entdeckten erdgroßen Exoplaneten TRAPPIST-1f stehen könnten, was würden Sie sehen? Das weiß derzeit kein Erdling so genau, doch diese Illustration zeigt eine begründete Vermutung, die auf Beobachtungsdaten des Weltraumteleskops Spitzer der NASA im Sonnenorbit basiert. 2017 wurden vier erdgroße Planeten von Spitzer entdeckt, darunter TRAPPIST-1f, zuvor wurden 2015 bereits drei von der Erde aus entdeckt.

Auf der Planetenoberfläche sehen Sie nahe der milden Schattengrenze zwischen Tag und Nacht Wasser, Eis und Gestein auf dem Boden, während oben wasserbasierende Wolken schweben könnten. Hinter den Wolken würde der kleine Zentralstern TRAPPIST-1 röter als unsere Sonne erscheinen, und sein Winkeldurchmesser wäre wegen der engen Bahn größer.

Mit sieben bekannten erdgroßen Planeten – viele davon ziehen nahe aneinander vorbei – ist das TRAPPIST-1-System nicht nur ein Kandidat für Leben, sondern auch für miteinander kommunizierendes Leben – obwohl eine vorläufige Suche keine offensichtlichen Übertragungen fand.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Leuchtende Salar de Uyuni

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Stephanie Ziyi Ye

Beschreibung: Diese kontrastreiche, besinnliche Nachthimmelslandschaft ist eine zeitgenössische Komposition. Sie wurde von M. C. Eschers Steindruck „Phosphoreszierendes Meer“ inspiriert. Die hellen, vertrauten Sterne des Jägers Orion und Aldebaran, das Auge des Stiers, hängen am klaren, dunklen Himmel über dem fernen Horizont. Darunter zeichnen blass leuchtende Kanten Muster einer außerirdischen Landschaft in den mineralisch verkrusteten Schlamm der Salzebene Uyuni im Südwesten Boliviens. Die Salar de Uyuni, Überrest eines urzeitlichen Sees, ist die größte Salzebene der Erde und liegt auf der bolivianischen Altiplano in einer Höhe von etwa 3600 Metern. Eschers Lithografie von 1933 zeigt auch vertraute Sterne der Nacht auf dem Planeten Erde, sie bilden den Pflug oder Großen Wagen über Wellen, die sich an einer nördlichen Küste brechen.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Mann, Hund, Sonne

Hinter den Silhouetten von Bäumen geht eine riesige Sonne unter. Davor ist die Silhouette eines Mannes mit seinem Hund. Unter den Bäumen ist eine riesige Sonnenfleckengruppe.

Bildcredit und Bildrechte: Jens Hackmann

Das sollte ein Foto mit Bäumen vor der untergehenden Sonne werden, aber manchmal ist das Unerwartete fotogen. Während einiger Planungsfotos ging unerwartet ein Mann mit seinem Hund vorbei.

Das Ergebnisbild war so eindrucksvoll, dass es – nach Beschnitt – das Hauptfoto wurde. Die Sonne sieht so groß aus, weil das Bild mit Teleobjektiv aus einer Entfernung von einem Kilometer fotografiert wurde. Durch die Streuung des blauen Lichts in der Erdatmosphäre wirkt der untere Teil der Sonne etwas rötlicher als der obere. Wenn ihr die Sonne genau betrachtet, seht ihr über dem Kopf des Mannes eine große Gruppe Sonnenflecken.

Das Bild wurde letzte Woche in Bad Mergentheim in Deutschland fotografiert.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Geostationäre Fernstraße durch Orion


Bildcredit und Bildrechte: James A. DeYoung

Beschreibung: Wenn man einen Satelliten auf einer kreisförmigen Bahn etwa 42.000 Kilometer vom Erdmittelpunkt entfernt platziert, umkreist er in 24 Stunden einmal die Erde. Weil das der Erdrotation entspricht, wird diese Bahn als geosynchroner Orbit bezeichnet. Wenn diese Bahn außerdem in der Ebene des Äquators liegt, hängt der Satellit am Himmel im geostationären Orbit immer über einem bestimmten Ort auf der Erde.

Der Visionär Arthur C. Clarke vermutete bereits in den 1940er Jahren, dass geosynchrone Umlaufbahnen einst von Kommunikations- und Wettersatelliten genützt würden. Dieses Szenario kennen Astrofotografen gut. Detailbilder des Nachthimmels, bei denen Teleskope den Sternen folgen, können auch geostationäre Satelliten aufgabeln, die im Sonnenlicht schimmern, das hoch über der Erdoberfläche noch leuchtet. Weil sich die Satelliten zusammen mit der Erdrotation vor dem Hintergrund der Sterne bewegen, hinterlassen sie Spuren, die scheinbar einer Fernstraße in der Himmelslandschaft folgen.

Das Phänomen wurde letzten Monat auf diesem Video festgehalten. Man sieht, wie mehrere Satelliten im geosynchronen Orbit den berühmten Orionnebel kreuzen.

Zur Originalseite