Das Ende der Galaxis: Kollision mit Andromeda steht bevor

Hinter der Silhouette eines Berges ragen die Milchstraße und die Andromedagalaxie auf. Durch die starken Gezeiten sind beide Galaxien bereits stark verzerrt.

Illustrationscredit: NASA, ESA, Z. Levay und R. van der Marel (STScI) und A. Mellinger

Kollidiert unsere Milchstraße eines Tages mit ihrer größeren Nachbarin, der Andromedagalaxie? Sehr wahrscheinlich. Auf neuen Bildern des Weltraumteleskops Hubble werden leichte Verschiebungen von M31 vor den Galaxien im Hintergrund genau vermessen. Das Ergebnis lässt vermuten, dass das Zentrum von M31 mit dem Zentrum der Galaxis kollidiert.

Die möglichen Messfehler bei der Seitwärtsgeschwindigkeit reichen aus, dass sich die Zentren der Galaxien vielleicht verfehlen – aber nur knapp. Die Galaxien kommen einander so nahe, dass sich ihre Halos gravitativ verschränken. Wenn das geschieht, sind die beiden Galaxien aneinander gebunden. Sie tanzen umeinander und verschmelzen vielleicht in einigen Milliarden Jahren zu einer großen elliptischen Galaxie.

Diese künstlerische Illustration zeigt den Himmel einer Welt in ferner Zukunft, wenn die Galaxienzentren anfangen, einander zu zerstören. Die genaue Zukunft unserer Milchstraße und der Galaxien in der Lokalen Gruppe wird wohl in den nächsten Jahren genau erforscht.

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Das Wasser auf Europa

Rechts ist die Erde ohne Wasser, links der Jupitermond Europa. Vor beiden Himmelskörpern ist das Wasser, das sie enthalten, als blaue Perle dargestellt. Auf dem kleinen Mond Europa gibt es mehr Wasser als auf der Erde.

Illustrationscredit und Bildrechte: Kevin Hand (JPL/Caltech), Jack Cook (Woods Hole Ozeanographisches Institut), Howard Perlman (USGS)

Wie viel von Jupiters Mond Europa besteht aus Wasser? Der Großteil. Die Raumsonde Galileo erforschte von 1995 bis 2003 das Jupitersystem. Die gewonnenen Daten zeigen, dass Europa einen tiefen globalen Ozean aus flüssigem Wasser besitzt. Er befindet sich unter einer Oberfläche aus Eis.

Der Ozean unter der Oberfläche könnte zusammen mit der Eisschicht durchschnittlich 80 bis 170 Kilometer tief sein. Wenn man eine Dicke von etwa 100 Kilometern annimmt und Europas Wasser in einer Kugel sammelt, hätte diese Kugel einen Radius von 877 Kilometern.

Die faszinierende Illustration veranschaulicht das Verhältnis. Sie zeigt links Europas theoretische Wasserkugel zusammen mit Europa. Rechts seht ihr das Wasser des Planeten Erde. Europas globaler Ozean hat ein 2-3 Mal größeres Volumen an Wasser als irdische Ozeane. Damit ist Europa ein verlockendes Ziel für die Suche nach extraterrestrischem Leben in unserem Sonnensystem.

Helft APOD: Ist der Text auf APOD leicht lesbar und verständlich?

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Fermi-Epizyklen: Der Pfad des Vela-Pulsars

Ein Kreus auf dunklem Hintergrund ist von vielen hellen Linien überzogen, die einander überlagern. Dabei entsteht eine rosettenartige Form.

Bildcredit: NASA, DOE, Internationale Fermi LAT-Zusammenarbeit

Das Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi erforscht den Kosmos in extremen Energiebereichen. Es umrundet alle 95 Minuten den Planeten Erde. Dabei schwankt es absichtlich auf wechselnden Umlaufbahnen nach Norden und Süden, um mit seinem Large Area Telescope (LAT) den Himmel zu vermessen. Die Raumsonde rotiert auch. Das sorgt dafür, dass die Solarpaneele, welche die Energie liefern, auf die Sonne gerichtet bleiben. Die Achse ihrer Bahn präzediert wie ein Kreisel. Die Rotationsachse vollendet alle 54 Tage einen Umlauf.

Diese vielen Bewegungszyklen führen dazu, dass die Pfade von Gammastrahlenquellen aus Sicht der Raumsonde komplexe Muster zeichnen. Diese Darstellung veranschaulicht das, sie zeigt den hypothetischen Pfad des Vela-Pulsars. Die Darstellung ist auf das Bildfeld des LAT-Instruments zentriert, sie zeigt ein 180 Grad breites Bildfeld und folgte der Position des Vela-Pulsars von August 2008 bis August 2010. Die helle Konzentration an Linien um die Mitte zeigt, dass sich der Vela-Pulsar meistens in der sensitiven Region des LAT-Detektors befand.

Der Vela-Pulsar entstand bei der finalen Explosion eines massereichen Sterns in der Milchstraße. Er ist ein Neutronenstern, der 11 Mal pro Sekunde rotiert. Im Spektrum der Gammastrahlen ist er die hellste und beständige Quelle am Himmel.

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Das Higgs Boson – als Cartoon erklärt

Illustrationscredit und Rechte: Jorge Cham, PHD-Comics

Was ist das für ein Wirbel um das Higgs-Boson? Die Welt der Physik ist in heller Aufregung. Ein Elementarteilchen, das im weitgehend erfolgreichen Standardmodell der Teilchenphysik zu erwarten ist, könnte vielleicht bald vom riesigen Large Hadron Collider (LHC) am europäischen CERN entdeckt werden.

Der Begriff Boson bezieht sich auf ein Elementarteilchen, das Ähnlichkeiten mit dem Photon aufweist, während mit Higgs der Physiker Peter Higgs gemeint ist. Er publizierte unter anderem eine Arbeit, die den Mechanismus vorhersagt, durch den ein solches Teilchen wirken könnte.

Dieser Animationsfilm erklärt humorvoll und sehr detailreich, warum das Higgs-Boson erwartet wird und eine Methode des Large Hadron Collider, mit der danach gesucht wird. Es gibt Gerüchte, dass vorläufige Spuren des Higgs-Bosons bereits gefunden werden, und sogar das Nicht-Finden dieses ungewöhnlichen Teilchens würde die Tür zu einem neuen grundlegenden Verständnis der Funktion unseres Universums öffnen.

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Polarlicht über Raufarhöfn

Über dem arktischen Henge Heimskautsgerði explodiert ein Polarlicht genau im Norden. Zwei Steinfirste sind so aufgestelt, dass ihre Firstlinien genau nach Norden zum Polarstern zeigen.

Bildcredit und Bildrechte: Stephane Vetter (Nuits sacrees)

Alles war angeordnet, sogar das farbenprächtige Polarlicht, das darüber explodierte. Folgt der Firstlinie an diesem Aussichtspunkt eines Kunstwerks in Raufarhöfn im Norden von Island, es wird als arktisches Henge (Heimskautsgerði) bezeichnet. Dort seht ihr, dass die Firstlinie nach Norden zeigt.

Ihr könnt der Firstlinie bis zu den hinteren Sternen am Großen Wagen folgen. Die beiden Sterne sind Merak und Dubhe, ihre Verbindungslinie zeigt zum Polarstern. Dieser ist der helle Stern nahe dem Punkt am Himmel, auf den die Erdachse zeigt.

Die Firstlinie zeigt zur Sommersonnenwende auf der Nordhalbkugel an diesem Aussichtspunkt auch direkt zur Mitternachtssonne an ihrem höchsten Punkt am Himmel. Anders gesagt: Am arktischen Henge geht die Sonne zur Sommersonnenwende Ende Juni nicht unter, und knapp über dem Scheitel dieses neuzeitlichen Denkmals erreicht sie ihren höchsten Punkt am Himmel.

Dieses Bild wurde Ende März bei einem sehr schönen Polarlichtausbruch fotografiert.

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Gefährlicher Sonnenaufgang auf Gliese 876d

Am Himmel des Planeten Gliese 876d geht der rote Zwergstern auf, um den er kreist. Der Stern links ist von mächtigen Protuberanzen umgeben. Die Landschaft wirkt unwirtlich und vulkanisch.

Illustrationscredit und Bildrechte: Inga Nielsen (Hamburg Obs., Gate to Nowhere)

Vielleicht ist ein Sonnenaufgang auf dem Planeten Gliese 876d gefährlich. Niemand kennt die tatsächlichen Bedingungen auf diesem weit innen liegenden Planeten, der um den veränderlichen Roten Zwergstern Gliese 876 kreist. Doch diese künstlerische Darstellung vermittelt einen Eindruck davon.

Die Bahn des Planeten Gliese 876d ist kleiner als die Merkurbahn, und er hat die mehrfache Masse der Erde. Daher rotiert Gliese 876d vielleicht so langsam, dass es beträchtliche Unterschiede zwischen Nacht und Tag gibt. Auf der Illustration von Gliese 876d gibt es starkem Vulkanismus, der vielleicht durch Gezeiten ausgelöst wird, die den Planeten durchwalken und innen aufheizen. Tagsüber sind die Schwankungen womöglich stärker.

Der aufgehende Rote Zwergstern hat vermutlich eine starke stellare Magnetfeldaktivität und mächtige Protuberanzen, diese sind im Bild dargestellt. Am Himmel wird die dünne Atmosphäre eines hypothetischen Mondes vom Sternwind des Roten Zwerges weggeblasen.

Gliese 876d regt die Fantasie an, teils weil er einer der wenigen extrasolaren Planeten ist, die sich unseres Wissens in oder nahe der habitablen Zone ihrer Ursprungssterne befinden.

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Jupiter und Venus auf der Erde

Vor einem sternklaren Himmel zeichnet sich die Silhouette einer Person ab. Sie hält scheinbar links und rechts helle Lichter in der Hand, es sind die Planeten Jupiter und Venus.

Bildcredit: Marek Nikoden (PPSAE)

Es war auf der ganzen Welt zu sehen. Die Konjunktion von Jupiter und Venus war letzte Woche an fast jedem Ort der Erde zu sehen. Jeder auf dem Planeten mit einem freien Westhorizont bei Sonnenuntergang konnte sie sehen. Diese Woche fallen die beiden Planeten immer noch auf, auch wenn Jupiter unter die hellere Venus gesunken ist. Und wenn ihr am Himmel höher blickt, seht ihr auch den Mars.

Für das oben gezeigte Bild entfernte sich vor zwei Wochen ein kreativer Fotograf weit von den Stadtlichtern der polnischen Stadt Szubin, um die beinahe engste Begegnung der beiden Planeten zu fotografieren. Die hellen Planeten waren nur etwa drei Grad voneinander entfernt. Dazwischen stand seine Tochter in humorvoller Pose. Im Hintergrund leuchtete noch ein blasser, rötlicher Sonnenuntergang.

Diese Konjunktion geht nun zwar zu Ende, doch im Mai kommt es zu einer weiteren Begegnung zwischen Venus und Jupiter.

Galerie: Bilder der Venus-Jupiter-Konjunktion
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