Rätsel um Methan auf dem Mars wird größer


Videocredit: NASA’s GSFC, Scientific Visualization Studio

Beschreibung: Das Methan-Rätsel auf dem Mars wurde soeben noch seltsamer. Neue Ergebnisse des ExoMars Trace Gas Orbiter der ESA und Roscosmos zeigten wider Erwarten kein Methan in der Marsatmosphäre. Dieses Ergebnis folgt auf die Entdeckung von Methan im Jahr 2013 durch den Rover Curiosity der NASA, was scheinbar am nächsten Tag durch Mars Express im Orbit bestätigt wurde.

Das Thema ist sehr interessant, weil auf der Erde Leben ein Hauptproduzent von Methan ist, was zu der faszinierenden Erwartung führt, dass eine Lebensform – vielleicht mikrobielles Leben – unter der Marsoberfläche Methan erzeugt. Doch es gibt auch nichtbiologische Methanquellen. Hier ist eine Visualisierung der ersten angeblichen Methanschwade über dem Mars, die 2003 von der Erde aus entdeckt wurde.

Der aktuelle Nicht-Nachweis von Methan durch den ExoMars-Orbiter könnte bedeuten, dass Methan auf dem Mars auf unerwartete Weise zerstört wird, oder dass nur wenige Gebiete auf dem Mars Methan freisetzen – und das vielleicht nur zu gewissen Zeiten. Da das Rätsel nun noch größer wurde, wird auch die Erforschung der Atmosphäre unseres Nachbarplaneten durch die Menschheit vertieft werden.

Zur Originalseite

Planck-Karten des Mikrowellenhintergrundes

Das ovale Bild ist eine Karte der kosmischen Hintergrundstraße. Rote und blaue Flecken zeigen Stellen, die heißer oder kälter sind als der Durchschnitt.

Bildcredit: Europäische Weltraumagentur ESA, Planck-Arbeitsgemeinschaft

Woraus besteht unser Universum? Um das herauszufinden, startete die ESA den Satelliten Planck. Er kartierte von 2009 bis 2013 leichte Temperaturunterschiede auf der ältesten bekannten optischen Oberfläche so detailreich wie nie zuvor. Diese Oberfläche ist der Himmelshintergrund, der vor Milliarden Jahren übrig blieb, als unser Universum erstmals für Licht durchsichtig wurde.

Der kosmische Mikrowellenhintergrund ist in allen Richtungen sichtbar. Es ist ein komplexer Bildteppich. Wir beobachten heiße und kalte Muster an Stellen, wo das Universum aus bestimmten Arten von Energie besteht, die sich auf eine gewisse Weise entwickelt haben. Letzte Woche wurden die endgültigen Ergebnisse veröffentlicht. Sie bestätigen, dass ein Großteil unseres Universums aus rätselhafter, unbekannter Dunkler Energie besteht. Außerdem ist ein Großteil der verbleibenden Materieenergie seltsam dunkel.

Die „finalen“ Planckdaten von 2018 bestätigen auch, dass das Universum etwa 13,8 Milliarden Jahre alt ist. Sie zeigen auch, dass die lokale Ausdehnungsrate, die sogenannte Hubblekonstante, 67,4 (+/- 0,5) km/sec/Mpc beträgt. Seltsamerweise ist die Hubblekonstante, die durch Beobachtung des frühen Universums ermittelt wurde, etwas niedriger als die Hubblekonstante, die mit anderen Methoden im späten Universum gemessen wurde. Dieser Unterschied sorgt für Diskussionen und Vermutungen.

Zur Originalseite

Glücks-Wagenrad

Die drei Galaxien im Bild wirken verzerrt. Rechts ist eine Galaxie, die im inneren Kern gelb leuchtet und sehr eng gewickelte Spiralarme hat. Außen herum verläuft ein blauer heller Kreis aus Sternen. Zwischen dem Kern und dem Ring verlaufen zarte Speichen. Links sind zwei viel kleinere Galaxien, die untere leuchtet gelblich und wirkt strukturiert, die obere ist verzerrt und leuchtet blau.

Bildcredit: ESA, NASA

Beschreibung: Bei einer Kollision zweier Galaxien entstand eine in kosmischem Maßstab überraschend gut erkennbare Form: die „Wagenradgalaxie„. Das Wagenrad ist Teil einer etwa 500 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxiengruppe im Sternbild Bildhauer. Links sind zwei kleinere Galaxien der Gruppe zu sehen.

Der Radkranz der Wagenradgalaxie ist eine gewaltige ringartige Struktur mit einem Durchmesser von 150.000 Lichtjahren. Er besteht aus neu entstandenen, extrem hellen, massereichen Sternen. Wenn Galaxien kollidieren, durchdringen sie einander, ihre Einzelsterne kommen selten in Berührung miteinander. Doch die Gravitationsfelder der Galaxie sind durch die Kollision stark verzerrt.

Die ringartige Form ist das Ergebnis der gravitativen Zerrüttung, verursacht durch eine kleine Galaxie, die in eine große Galaxie eindrang, interstellares Gas und Staub komprimierte und eine Sternbildungswelle auslöste, die vom Aufschlagspunkt nach außen wanderte – wie eine Welle über die Oberfläche eines Teiches. In diesem Fall könnte die große Galaxie ursprünglich eine Spirale gewesen sein, ähnlich wie unsere Milchstraße, die durch die Kollision in die Radform umgewandelt wurde. Was aber geschah mit dem kleinen Galaxieneindringling?

Zur Originalseite

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

Zur Originalseite

NGC 6384: Spirale hinter den Sternen

Im Bild breitet sich die Zentralregion der Galaxie NGC 6384 aus. Die Spiralgalaxie liegt im Sternbild Schlangenträger (Ophiuchus). Das Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt prächtige Spiralarme und eine gelbliche diffuse Zentralregion.

Bildcredit: ESA, Hubble, NASA

Das Universum ist voller Galaxien. Doch um sie zu sehen, müssen Astronomen hinter die Sterne unserer Milchstraße blicken. Dieses farbige Porträt des Weltraumteleskops Hubble zeigt die Spiralgalaxie NGC 6384. Sie ist etwa 80 Millionen Lichtjahre entfernt und steht im Sternbild Schlangenträger. In dieser Entfernung ist NGC 6384 etwa 150.000 Lichtjahre breit. Die Hubble-Nahaufnahme zeigt einen Ausschnitt der Zentralregion dieser Galaxie. Er ist etwa 70.000 Lichtjahre breit.

Das scharfe Bild zeigt Details in den blauen Sternhaufen der fernen Galaxie. Die prächtigen Spiralarme sind von Staubbahnen gesäumt. Der helle Kern wird von gelblichem Sternenlicht geprägt. Die Einzelsterne im Bild befinden sich allesamt im relativ nahen Vordergrund. Sie gehören zu unserer Galaxis. Die helleren Sterne der Milchstraße zeigen auffällige Lichtkreuze, sie entstehen im Teleskop.

Zur Originalseite

NGC 6751, das Leuchtende Auge

Der Nebel im Bild erinnert mit seinen blauen Fasern an die Iris eines menschlichen Auges, außen herum verläuft ein rötlich leuchtender Rand, im Inneren ist ein heller Stern.

Bildrechte: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Donald Waid

Planetarische Nebel sehen in kleinen Teleskopen einfach, rund und planetenähnlich aus. Bilder des Weltraumteleskops Hubble zeigen jedoch die fluoreszierenden Gashüllen vergehender sonnenähnlicher Sterne in ihrer ganzen Vielfalt mit detailreichen Symmetrien und Formen.

Dieses Hubble-Farbkompositbild zeigt NGC 6751, das Leuchtende Auge. Der Nebel ist ein klassisches Beispiel eines planetarischen Nebels mit komplexen Strukturen. Das Bild sollte im April 2000 an Hubbles zehnten Jahrestag im Orbit erinnern. Kürzlich wurde es von einem Amateur im Rahmen des Hubble-Vermächtnisprogramms neu bearbeitet.

Winde und Strahlung des heißen Zentralsterns (140.000 Grad Celsius) erzeugten offenbar die Strukturen im Nebel, die an Luftschlangen erinnern. Sein Durchmesser beträgt fast 0,8 Lichtjahre, das ist die etwa 600-fache Größe des Sonnensystems. NGC 6751 ist sich 6500 Lichtjahre entfernt und befindet sich im hoch fliegenden Sternbild Adler (Aquila).

Zur Originalseite

Blick durch Abell 68

Dieses Hubble-Bild zeigt den Galaxienhaufen Abell 68. Es veranschaulicht die Funktion einer natürlichen Gravitationslinse.

Credit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnis/ESA-Hubble-ArbeitsgemeinschaftDanksagung: Nick Rose

Möchtet ihr einen Galaxienhaufen als Teleskop benützen? Es ist einfacher, als ihr denkt. Ferne Galaxienhaufen sind natürliche starke Gravitationslinsen. Die Gravitationsmasse des Haufens besteht großteils aus Dunkler Materie. Im Einklang mit Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie krümmt sie Licht, das von dahinter kommt. So entstehen vergrößerte und verzerrte Bilder von Galaxien im Hintergrund, die noch weiter entfernt sind.

Dieses scharfe Infrarotbild von Hubble zeigt die Funktion des Galaxienhaufens Abell 68 als Gravitationsteleskop. Es wurde von dem Amateurastronomen Nick Rose beim Wettbewerb „ESA-Hubbles verborgene Schätze“ untersucht.

Wenn ihr den Mauspfeil über das Bild schiebt, seht ihr Markierungen im Bild. Die Markierungen 1 und 2 zeigen zwei Linsenbilder derselben Hintergrundgalaxie. Das verzerrte Galaxienbild mit der Markierung 2 ähnelt einem klassischen Space Invader!

Markierung 3 zeigt eine unverzerrte Haufengalaxie, deren Gas abgestreift wird, während sie durch das dichtere intergalaktische Medium pflügt. Markierung 4 zeigt viele Hintergrundgalaxien. Sie sind als längliche Streifen und Bögen abgebildet.

Der Galaxienhaufen Abell 68 ist etwa 2,1 Milliarden Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Füchslein (Vulpecula). Die Zentralregion des Haufens auf der Hubble-Ansicht ist mehr als 1,2 Millionen Lichtjahre breit.

Zur Originalseite

Verschmelzende NGC 2623

Im Zentrum ist ein wirres Knäul, das aus zwei Galaxien besteht, links ist ein gekrümmter Schweif aus Sternen, Staub und blauen Sternhaufen hinausgeschleudert, rechts ein relativ gerader Arm aus Sternen und Staub.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Martin Pugh

NGC 2623 besteht eigentlich aus zwei Galaxien, die zu einer verschmelzen. Das Paar befindet sich im Endstadium einer gigantischen Galaxienverschmelzung. Es steht etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Krebs (Cancer). Die gewaltige Begegnung zweier Galaxien könnte jener der Milchstraße ähneln. Sie verursachte weitläufige Sternbildung beim hell leuchtenden Kern und in den auffälligen Gezeitenschweifen.

Die Gezeitenschweife liegen einander gegenüber. Sie sind voller Staub, Gas und junger, blauer Sternhaufen, sie erstrecken sich mehr als 50.000 Lichtjahre vom verschmolzenen Kern. Bei der Verschmelzung entstand wahrscheinlich ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Sein Wachstum liefert die Energie für die Aktivität in der Kernregion. Durch die Sternbildung und ihren aktiven galaktischen Kern leuchtet NGC 2623 sehr hell im gesamten Spektrum.

Diese scharfe kosmische Aufnahme von NGC 2623 oder Arp 243 entstand aus Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs. Sie zeigt auch noch weiter entfernte Hintergrundgalaxien, die im ganzen Bildfeld verteilt sind.

Zur Originalseite