Illustris-Simulation des Universums


Videocredit: Illustris-Arbeitsgruppe, NASA, PRACE, XSEDE, MIT, Harvard CfA; Musik: The Poisoned Princess (Media Right Productions)

Beschreibung: Woher kommen wir? Klicken Sie hier, lehnen Sie sich zurück und sehen Sie zu. Diese Computersimulation der Entwicklung des Universums zeigt, wie Galaxien entstanden sind, und bietet Einblicke zum Platz der Menschheit im Universum.

Das Illustris-Projekt verbrauchte im Jahr 2014 20 Millionen CPU-Stunden, indem es die Entwicklung von 12 Milliarden Auflösungselementen in einem Zeitraum von 13 Milliarden Jahren und einem Würfel mit einer Seitenlänge von 35 Millionen Lichtjahren verfolgte. Die Simulation erfasst Materie bei der Entstehung einer Vielzahl von Galaxientypen. Während sich das virtuelle Universum entwickelt, kondensiert bald ein Teil der Materie, die mit dem Universum expandiert, durch Gravitation und bildet Fasern, Galaxien und Galaxienhaufen.

Dieses Video zeigt den Blickpunkt einer virtuellen Kamera, die um einen Teil des sich verändernden Universums kreist. Zuerst zeigt es die Entwicklung Dunkler Materie, dann Wasserstoff, der nach Temperatur gekennzeichnet ist (0:45), danach schwere Elemente wie Helium und Kohlenstoff (1:30) und schließlich wieder Dunkle Materie (2:07). Links unten läuft die Zeit ab dem Urknall, rechts unten ist die Art der Materie, die gerade gezeigt wird, gelistet. Explosionen (0:50) zeigen extrem massereiche Schwarze Löcher in Galaxienzentren, die Blasen aus heißem Gas ausstoßen.

Es wurden interessante Unstimmigkeiten zwischen Illustris und dem echten Universum untersucht, einschließlich der Frage, warum die Simulation eine Überfülle alter Sterne erzeugte.

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Granulation der Sonne in extrem hoher Auflösung


Bildcredit: NSO, NSF, AURA, Inouye-Sonnenteleskop

Beschreibung: Warum verändert sich die Oberfläche der Sonne ständig? Um das herauszufinden, baute die US National Science Foundation (NSF) das Daniel-K.-Inouye-Sonnenteleskop auf Hawaii in den USA. Das Inouye-Teleskop besitzt einen großen Spiegel, mit dem es Bilder in höherer Auflösung, mit einer schnelleren Bildfolge und mehr Farben aufnehmen kann als je zuvor.

Diese kürzlich veröffentlichten First-Light-Bilder wurden in einem Zeitraum von 10 Minuten aufgenommen und zu einem 5 Sekunden langen Zeitraffervideo kombiniert. Das Video zeigt eine Region der Sonne, die ungefähr so groß ist wie die Erde, die darin gezeigten Granulen sind etwa so groß wie ein Land. Das Teleskop kann Strukturen auflösen, die nur 30 Kilometer groß sind.

Die Zentren der Granulen sind hell, weil hier heißes Sonnenplasma aufsteigt, während die Ränder der Granulen dunkler sind, weil hier das abgekühlte Plasma zurücksinkt. Manche Regionen zwischen Granulenrändern sind sehr hell, da sie merkwürdige magnetische Fenster in das tiefe, heißere Sonneninnere sind.

Wie das Magnetfeld der Sonne sich ständig verändert, Energie kanalisiert und die ferne Erde beeinflusst, wird neben vielen anderen Themen in den nächsten Jahren anhand der Daten des neuen Inouye-Teleskops erforscht.

Astrophysiker: Stöbern Sie in 2100+ Codes der Astrophysics Source Code Library
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M1: Der unglaubliche wachsende Krebsnebel


Bildcredit und Bildrechte: Detlef Hartmann

Beschreibung: Sind Ihre Augen gut genug, um zu erkennen, wie der Krebsnebel wächst? Der Krebsnebel ist als M1 katalogisiert, er ist der erste Eintrag in Charles Messiers berühmter Liste an Dingen, die keine Kometen sind.

Heute ist der Krebsnebel als Supernovaüberrest bekannt, er ist die wachsende Trümmerwolke der Explosion eines massereichen Sterns. Die gewaltsame Entstehung des Krebsnebels wurde 1054 von Astronomen beobachtet. Der Nebel ist heute ungefähr 10 Lichtjahre groß und expandiert immer noch mit einer Geschwindigkeit von mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde.

In den letzten 10 Jahren wurde seine Ausdehnung in diesem Zeitraffervideo dokumentiert. Jedes Jahr – von 2008 bis 2017 – entstand mit derselben Kombination aus Teleskop und Kamera ein Bild an einer entlegenen Sternwarte in Österreich. Die 10 Bilder, die eine Gesamtbelichtungszeit von 32 Stunden darstellen, wurden zu diesem Zeitrafferfilm kombiniert. Die scharfen bearbeiteten Einzelbilder zeigen sogar die dynamische energiereiche Strahlung des unglaublich expandierenden Krebses.

Der Krebsnebel liegt ungefähr 6500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Stier.

Lehrer: APOD im Klassenzimmer
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Kontaktpunkte für OSIRIS-REx auf dem Asteroiden Bennu


Videocredit: NASA, GSFC, U. Arizona, SVS, OSIRIS-REx

Beschreibung: Wo ist der beste Ort, um eine Oberflächenprobe vom Asteroiden Bennu zu nehmen? Die NASA startete 2016 den robotischen Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer (OSIRIS-REx), um den  500 Meter großen Asteroiden 101955 Bennu zu erforschen.

Nachdem OSIRIS-REx die dunkle Oberfläche des erdnahen Asteroiden kartiert wurde, soll er als Nächstes im August 2020 eine Oberflächenprobe von Bennu entnehmen. Dieses 23-Sekunden-Zeitraffervideo zeigt vier mögliche Berührungspunkte, von denen die NASA zu Beginn des Monats einen auswählte.

Als Primär-Aufsetzpunkt wählte die NASA Nightingale nahe Bennus Nordhalbkugel, weil er relativ flach ist, kaum Felsen aufweist und offensichtlich reich an feinkörnigem Sand ist. Die zweite Wahl ist Osprey. Wenn alles nach den Plänen der NASA verläuft, werden die Bodenproben von Bennu 2023 für genaue Untersuchungen zur Erde gebracht.

Freier Vortrag: APOD-Herausgeber zeigt am 3. Januar in NYC die besten Astronomiebilder von 2019
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Zur Sonnenwende: Ein Jahr am Himmel


Videocredit und -rechte: Ken Murphy (MurphLab); Musik: Ariel (Moby)

Beschreibung: Sehen Sie, welcher Tag die Wintersonnenwende ist? Jedes Bildfeld zeigt einen Tag. 360 Videofelder zeigen den Himmel (fast) eines ganzen Jahres in Zeitraffer, wie er mit einer Videokamera auf dem Dach des Exploratoriums in San Francisco (Kalifornien) aufgenommen wurde. Die Kamera fotografierte von Mitte 2009 bis Mitte 2010 von vor Sonnenaufgang bis nach Sonnenuntergang alle 10 Sekunden ein Bild. Ein Zeitstempel rechts unten zeigt die lokale Tageszeit.

Die Videos sind chronologisch angeordnet. Links oben befindet sich der 28. Juli, der 1. Januar liegt etwa in der Mitte. Auf den Videos entspricht Dunkelheit der Nacht, Blau zeigt klare Tage, und Grau bildet flächendeckende Bewölkung am Tag ab. Viele Videos zeigen komplexe Wolkenmuster, die im Laufe des Tages über das Weitwinkelfeld der Kamera wandern.

Die anfängliche Dunkelheit in der Mitte zeigt die spätere Dämmerung und die geringere Anzahl an Tageslichtstunden im Winter. Obwohl jeder Tag 24 Stunden lang ist, dauert die Nacht im Dezember und während der umgebenden Wintermonate auf der Nordhalbkugel am längsten. Wenn man also das Bildfeld mit der längsten Nacht findet, hat man den Tag der Wintersonnenwende entdeckt – auf der Nordhalbkugel findet sie heute statt.

Wenn die Videos gemeinsam zum Ende kommen, beginnen die Sonnenuntergänge und die einbrechende Dunkelheit zuerst an den Wintertagen in der Mitte ein und zuletzt unten an den Sommertagen.

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Merkur überquert eine ruhige Sonne


Videocredit: NASA, SDO, Science Visualization Studio der NASA; Musik: Gustav Sting (Kevin MacLeod) via YouTube

Beschreibung: Was ist dieser schwarze Punkt, der über die Sonne zieht? Es ist der Planet Merkur. Der innerste Planet des Sonnensystems zieht – von der Erde aus gesehen – normalerweise über oder unter der Sonne vorbei, doch letzten Monat schien er direkt über ihre Mitte zu wandern. Er wurde dabei von Planetenliebhabern auf der ganzen Welt beobachtet, doch eine besonders klare Aussicht hatte das Solar Dynamics Observatory (SDO) im Erdorbit.

Dieses Video wurde mit dem HMI-Instrument des SDO in einem breiten Spektralbereich des sichtbaren Lichts aufgenommen und verkürzt den 5 1/2 Stunden dauernden Transit auf etwa 13 Sekunden. Die Sonne im Hintergrund war ungewöhnlich ruhig – selbst wenn man bedenkt, dass sie sich nahe einem Sonnenaktivitätsminimum befindet – und wies keine Sonnenflecken auf.

Der nächste Merkurtransit über die Sonne findet 2032 statt.

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Vorbeiflug am Asteroiden Arrokoth

Videocredit: NASA, JHU APL, SwRI

Beschreibung: Was könnte man sehen, wenn man an dem Asteroiden Arrokoth vorbeifliegt? Die robotische Raumsonde New Horizons sauste im Januar an Arrokoth vorbei – 3,5 Jahre, nachdem die Raumsonde Pluto passiert hatte. Vielleicht klingt der Name dieses Objektes nicht vertraut, weil das ferne, zweilappige Kuipergürtelobjekt zuvor inoffiziell Ultima Thule genannt wurde, bis es kürzlich seinen offiziellen Namen erhielt: 486958 Arrokoth.

Dieses Schwarz-weiß-Video animiert Bilder von Arrokoth, die von New Horizons aus unterschiedlichen Winkeln aufgenommen wurden, als sie vorbeiraste. Das Video zeigt deutlich die beiden Lappen von Arrokoth und deutet sogar an, dass der größere Lappen stark abgeflacht ist. New Horizons fand heraus, dass Arrokoth anders ist als jeder zuvor bekannte Asteroid im inneren Sonnensystem. Wahrscheinlich besteht er aus zwei verbundenen Planetesimalen – den Bausteinen von Planeten, wie sie vor Milliarden Jahren existierten.

New Horizons rast weiterhin aus unserem Sonnensystem hinaus und legt jedes Jahr etwa drei zusätzliche Erde-Sonne-Distanzen zurück.

Science-Fiction in Wien: 2-teilige Exkursion 21. und 28. November – 2. Termin mit dem Kabarettisten und Perry-Rhodan-Autor Leo Lukas!

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Ein Merkurtransit-Musikvideo von SDO


Videocredit: NASAGoddard Space Flight Center, Genna Duberstein; Musik: Encompass von Mark Petrie

Beschreibung: Was ist dieser kleine schwarze Punkt, der über die Sonne wandert? Merkur. Die vielleicht klarste Sicht auf Merkur, der im Mai 2016 vor der Sonne kreuzte, bot der Erdorbit. Das Solar Dynamics Observatory hatte eine ungestörte Sicht und zeichnete diese nicht nur in sichtbarem Licht auf, sondern auch in Spektralbereichen des Ultraviolettlichtes. Dieser Kompositfilm zeigt den Transit mit Musik untermalt.

Das Ereignis war wissenschaftlich erfolgreich, weil es eine bessere Bestimmung der Bestandteile der ultradünnen Merkuratmosphäre ermöglichte. Es war auch kulturell erfolgreich, da Menschen auf der ganzen Welt an der Beobachtung eines seltenen astronomischen Phänomens teilnehmen konnten. Viele spektakuläre Bilder dieses Merkurtransits von der ganzen Welt (und darüber) wurden stolz präsentiert.

Der nächste Merkurtransit findet in drei Wochen statt – am 11. November 2019.

Astrophysiker: Stöbern Sie in mehr als 2000 Codes der Astrophysics Source Code Library

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