Die wolkigen Kerne aktiver Galaxien

Bildcredit: NASA / GSFC, W. Steffen (UNAM)

Wie sieht es aus, wenn man ins Zentrum einer aktiven Galaxie reist? Vermutlich enthalten die meisten Galaxienzentren Schwarze Löcher. Sie sind Millionen Mal massereicher als unsere Sonne. Die Räume um diese sehr massereichen Schwarzen Löcher sind wohl alles andere als ruhig. Sie flackern in vielen Farben. Daher trägt die gesamte Objektklasse die Bezeichnung Aktiver Galaxienkern.

Dieses Video zeigt, wie ein aktiver galaktischer Kern aus der Nähe aussehen könnte. Aktive Galaxienkerne besitzen meist massereiche Akkretionsscheiben, die das zentrale Schwarze Loch speisen. Mächtige Strahlen schießen elektrisch geladene Materie weit hinaus ins umgebende Universum.

Wolken aus Gas und Staub kreisen um die zentralen Schwarzen Löcher. In jüngster Zeit erkannte man, dass die Wolken so dicht sind, dass sie sogar die alles durchdringenden Röntgenstrahlen ausblenden können, sodass sie uns nicht erreichen. Solche Trübungen von Röntgenlicht können Stunden oder Jahre dauern. Das wurden bei der Analyse von Daten entdeckt, die in mehr als einem Jahrzehnt vom RossiX-ray-Timing-Explorer (RXTE) der NASA gewonnen wurden.

Ist eure Postkarte angekommen? Seht nach!

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Baryonische akustische Schwingungen von SDSS-III

Diese künstlerische Darstellung zeigt ringförmige Verdichtungen in der Verteilung von Galaxien im fernen Universum. Damals war das Universum halb so alt wie heute.

Illustrationscredit: Zosia Rostomian (LBNL), SDSS-III, BOSS

Wie groß erscheinen Dinge, wenn sie weit entfernt sind? Wenn man durch das Universum späht, sagt uns die Antwort auch etwas über seine gemittelte Gravitationsgeschichte und seine Zusammensetzung.

Die Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) der Sloan Digital Sky Survey-III (SDSS-III) vermaß leichte wiederkehrende Steigerungen der Galaxiendichte. Sie sind bis zu sechs Milliarden Lichtjahre entfernt. Die Rotverschiebung beträgt 0,7. Damals war das Universum etwa halb so alt wie jetzt.

Die Dichteschwankungen werden als Baryonische akustische Oszillation (BAO) bezeichnet. Man vermutet, dass sie im frühen Universum in einer bekannten Größenordnung entstanden sind. Die BOSS-Messungen dieser Größenordnung legen einen großen Anteil an Dunkler Energie im Universum nahe. Sie bestätigen somit frühere Hinweise auf diese ungewöhnliche Zusammensetzung.

Diese Illustration zeigt verstärkte BAOs im fernen Universum.

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Eine Reise zum Mond

Das Bild zeigt ein Mondgesicht, das von einer Raumkapsel ins Auge getroffen wurde. Es ist ein Standbild aus dem Film Le voyage dans la lune.

Bildcredit: Georges Méliès, Wikipedia

Wie wäre es, den Mond zu besuchen? Der erste große fiktionale Kinofilm, der diese alte kulturübergreifende Fantasie erforschte, trug den Titel Le voyage dans la lune (Die Reise zum Mond). Er wurde 1902 gedreht. Anfang des 20. Jahrhunderts war er einer der beliebtesten Filme. Im Stummfilm spielte der Filmemacher Georges Melies selbst mit. Er porträtierte einen Klub Astronomen, die zum Mond und wieder zurück reisten.

Das Standbild oben stammt aus dem Film. Es wurde zu einem bekannten Symbol – sowohl für Filme als auch den Weltraum. Es ist eine Anspielung auf einen Treffer ins Schwarze. Der Mann im Mond ist eine Karikatur, die vom menschengemachten Raumschiff getroffen wird.

Der ganze 14-Minuten-Film ist frei verfügbar. Den Mond zu besuchen war auch 67 Jahre später noch ein sehr beliebtes Thema – und zwar 1969, als Menschen die erste echte Reise zum Mond machten.

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Die Größe des Universums – interaktiv

Link zur Animation: htwins.net/scale2

Credit und Rechte der Flash-Animation: Cary und Michael Huang

Wie sieht das Universum im kleinen Maßstab aus? Oder im großen? Das Universum sieht in jeder Größenordnung, welche die Menschheit erkundet hat, ganz anders aus. Zum Beispiel ist – unserer Kenntnis nach – jedes winzige Proton genau gleich. Doch jede riesige Galaxie sieht anders aus.

Betrachten wir vertrautere Größenordnungen. Die Oberfläche eines kleinen Glastisches ist für eine Staubmilbe eine gewaltige, seltsam glatte Ebene, manchmal von Zellbrocken übersät. Nicht alle Längenmaßstäbe sind gut untersucht. Zum Beispiel wird erforscht, was mit den winzigen Tröpfchen beim Niesen geschieht. Das Ergebnis hilft vielleicht, die Ausbreitung von Krankheiten einzudämmen.

Diese interaktive Fash-Animation ist eine moderne Version des klassischen Videos Zehn hoch. Es zeigt einen neuen Blick auf viele bekannte Größenordnungen im Universum. Wenn ihr den Scrollbalken am unteren Rand verschiebt, seht ihr eine Vielfalt an Größenordnungen. Ein Klick auf ein einzelnes Objekt zeigt seine Beschreibung.

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Fraktale Landschaft einer Steampunk-Quantenfantasie

Die dreidimensionale fraktale Landschaft im Bild ist eine reine Simulation. Sie besteht aus Kugeln und erinnert an eine Steampunk-Fantasie.

Bildcredit und Bildrechte: Jos Leys (Mathematical Imagery), Ultra Fractal

Was für eine seltsame Welt ist das? Oben ist kein realer Ort dargestellt, sondern eine rein mathematische Visualisierung der Verallgemeinerung eines Fraktals auf drei Dimensionen. Klassische Fraktaldiagramme sind meist auf zwei Dimensionen einer komplexen Zahlenebene beschränkt. Sie zeigen Zahlenbereiche, in denen iterierte Funktionen divergieren.

Kürzlich wurden Ergänzungen untersucht. Sie erweitern die fraktalen Mandelbrotmengen in die dritte Dimension. Die Ergebnisse werden als Mandelbox– und Mandelzwiebelmengen bezeichnet. Häufig sind es visuell faszinierende Kreationen virtueller Welten mit grenzenlosen Details. Durch manche kann man sogar hindurchfliegen.

Oben seht ihr so eine mathematische Fantasie. Manche erinnert sie vielleicht an eine Art quantenmechanische Steampunk-Landschaft.

Dank an @sternengeist und @Vilinthril für Hilfe bei der Übersetzung!

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Der kälteste Ort der Erde

Die Grafik zeigt die Antarktis. Darauf sind Rekordtemperaturen markiert.

Bildcredit: Ted Scambos (National Snow and Ice Data Center) et al., Landsat 8, USGS, NASA

Wie kalt kann es auf der Erde werden? Im Inneren der Antarktis wurde eine Rekord-Tiefsttemperatur von -93.2 °C (-135.8 °F) gemessen. Das ist etwa 25 °C (45 °F) weniger als die tiefsten Temperaturen an sämtlichen Orten, wo Menschen dauerhaft leben.

Diese Tiefsttemperatur wurde im August 2010 erreicht. Es war im arktischen Winter. Forschenden sichteten dafür Jahrzehnte an Klimadaten, die von Satelliten in der Erdumlaufbahn gemessen wurden. Die kältesten Punkte waren in der Nähe von Gipfeln zu finden, weil höher gelegene Luft allgemein kälter ist. Doch die Orte mit den tiefsten Temperaturen befanden sich in Bodensenken neben Gipfeln, weil sich dort relativ dichte, kalte Luft ansammelte, die auf dem gefrorenen Boden weiter abkühlte.

Der Sommer ist eine viel bessere Zeit, um die Antarktis zu besuchen, da sich einige Regionen auf bis zu 15 °C (59 °F) aufwärmen.

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Schwere Strahlen eines Schwarzen Lochs in 4U1630-47

Das Bild ist eine Illustration des Sternsystems 4U1630-47. Links in der Mitte ist eine rotierende Scheibe, außen rot, innen gelb. Nach oben und unten schießt senkrecht zur Scheibe ein Strahl heraus. Rechts ist ein großer, blauweißer Stern, von dem Materie zur Akkretionsscheibe fließt.

Illustrationscredit: NASA, CXC, M. Weiss

Woraus bestehen die Strahlen eines Schwarzen Lochs? Viele Schwarze Löcher in Sternsystemen sind vermutlich von Scheiben umgeben. Sie bestehen aus Gas und Plasma, das durch Gravitation von einem nahen Begleitstern abgesaugt wird. Ein Teil dieser Materie wird vom Sternsystem als mächtiger Strahl ausgestoßen, nachdem sie sich dem Schwarzen Loch genähert hat. An den Polen des rotierenden Schwarzen Lochs strömt ein Strahl nach oben und einer nach unten.

Es gibt aktuelle Hinweise, dass diese Strahlen nicht nur aus Elektronen und Protonen bestehen, sondern auch aus den Kernen schwerer Elemente wie Eisen und Nickel. Die Entdeckung wurde im System 4U1630-47 gemacht, und zwar mit einer kompakten Anordnung an Radioteleskopen im Osten Australiens, die von CSIRO betrieben wird, sowie mit dem Satelliten XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation in der Erdumlaufbahn.

Das Sternsystem 4U1630-47 ist oben künstlerisch dargestellt. Rechts ragt ein großer blauer Stern ins Bild. Von einem Schwarzen Loch im Zentrum der Akkretionsscheibe links strömen Strahlen nach oben und unten. Das Sternsystem 4U1630-47 enthält vermutlich nur ein kleines Schwarzes Loch mit wenigen Sonnenmassen. Trotzdem ist die Schlussfolgerung aus dieser Beobachtung bedeutsam, nämlich dass auch größere Schwarze Löcher Strahlen mit massereichen Kernen ins Universum ausstoßen.

Klick in den Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator

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Kepler-78b: erdgroßer Planet entdeckt

Die Illustration zeigt links die Erde in grünen und blauen Farbtönen. Kepler 78b rechts mit 1,8 Erdmassen leuchtet gelb und rot.

Illustrationscredit: David A. Aguilar (CfA)

Kepler-78b ist nur wenig größer als die Erde, doch eigentlich sollte er nicht existieren. Seine Größe ist ungewöhnlich, und zwar in dem Sinn, dass seine Größe jener der Erde am nächsten kommt.

Auch sein Orbit ist einzigartig in Bezug darauf, dass er einen sonnenähnlichen Stern umkreist. Diesem Stern kommt er 40-mal näher als der Planet Merkur der Sonne. In so geringer Entfernung ist sogar Gestein flüssig. Modelle der Planetenentstehung prognostizieren, dass auf einer so engen Bahn kein Planet entstehen kann, und Modellen der Planetenentwicklung zufolge sollte die Umlaufbahn von Kepler-78b absinken. Daher ist der Planet dem Untergang geweiht. Er verschmilzt vielleicht mit seinem Zentralstern.

Die Illustration zeigt Kepler-78b im Vergleich zur Erde. Der Planet wurde mit der Raumsonde Kepler im Erdorbit durch Bedeckung entdeckt. HARPS-Nord untersucht ihn weiterhin hinsichtlich leichter Schwankungen. HARPS-Nord ist ein Spektrograf am 3,6-Meter-Teleskop des Telescopio Nazionale Galileo auf den Kanarischen Inseln.

Neue Schätzung: 20% der sonnenähnlichen Sterne haben einen bewohnbaren erdgroßen Planeten

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