Schlagwort: Infrarot

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Der Orionnebel im sichtbaren und infraroten Licht

Der Orionnebel ist hier in sichtbarem und infrarotem Licht dargestellt. Die vielen Staubfäden, die auf Bildern in sichtbarem Licht dunkel wirken, leuchten hier hell.

Bildcredit und Bildrechte: Infrarot: NASA, Weltraumteleskop Spitzer; Sichtbares Licht: Oliver Czernetz, Siding Spring Obs.

Der Große Orion Nebel ist ein bunter Ort. Mit dem bloßen Auge sieht man einen ausgefransten Fleck im Sternbild Orion. Mit einer langen Belichtungszeit zeigen Bilder in mehreren Wellenlängen wie dieses den Orionnebel als eine Nachbarschaft aus jungen Sternen, heißen Gasen und dunklem Staub. Dieses digitale Komposit besteht nicht nur aus drei Farben des sichtbaren Lichts, sondern auch aus vier Farben infraroter Strahlung, die vom Weltraumteleskop Spitzer der NASA aufgenommen wurden. Spitzer befindet sich im Erdorbit.

Die Energie, die den Orionnebel (M42) weitestgehend antreibt, stammt vom Trapez. Es sind vier der hellsten Sterne im Nebel. Viele der sichtbaren Filamente sind Stoßwellen – Fronten, an denen schnelle Materie auf langsames Gas trifft. Der Orionnebel durchmisst etwa 40 Lichtjahre und befindet sich etwa 1500 Lichtjahre von der Sonne entfernt im selben Spiralarm unserer Galaxis.

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Webb zeigt den interstellaren Strahl HH 49

Eine Gaswolke türmt sich diagonal im Bild auf. Ihre äußere Hülle ist rot leuchtend dargestellt.An ihrer Spitze befindet sich eine Spiralgalaxie, die jedoch weit hinter der Wolke liegt.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, JWST

Was befindet sich am Ende dieses interstellaren Jets? Betrachten wir zunächst den Strahl selber: Er wird von einem Sternsystem ausgestoßen, das sich gerade erst bildet, und ist als Herbig-Haro 49 (HH 49) katalogisiert. Das Sternsystem, das diesen Jet ausstößt, ist nicht sichtbar – es befindet sich rechts unten außerhalb des Bildes.

Die komplexe, spitz zulaufende Struktur, die auf diesem Infrarotbild vom James Webb Space Telescope (JWST) gezeigt wird, beinhaltet noch einen weiteren Jet, der als HH 50 katalogisiert ist. Die schnellen Jet-Partikel treffen auf das umgebende interstellare Gas und bilden Stoßwellen, die im Infrarotlicht hell leuchten. Sie sind hier als rotbraune Strukturen dargestellt.

Das JWST-Bild hat auch das Rätsel um das ungewöhnliche Objekt an der Spitze von HH 49 gelöst: Es handelt sich um eine weit entfernte Spiralgalaxie. Das blaue Zentrum besteht daher nicht aus einem Stern, sondern aus vielen, und die umgebenden Kreisringe sind eigentlich Spiralarme.

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Webb zeigt Jupiter mit Ring in Infrarot

Jupiter im Infraroten, aufgenommen vom James-Webb-Weltraumteleskop. Zu sehen sind Wolken, der Große Rote Fleck, der hell erscheint, und ein auffälliger Ring um den Riesenplaneten.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Warum hat Jupiter Ringe? Als 1979 die NASA-Raumsonde Voyager 1 am Planeten vorbeiflog, entdeckte sie seinen Hauptring. Sein Ursprung blieb damals ein Rätsel.

Die NASA-Sonde Galileo umrundete den Jupiter von 1995 bis 2003. Ihre Daten zeigten, dass dieser Ring durch Meteoriteneinschläge auf kleinen nahe gelegenen Monden entstanden ist. Trifft ein kleiner Meteoroid beispielsweise auf den winzigen Metis, dann bohrt er sich in den Mond. Dabei verdampft und schleudert er Staub und Schmutz in eine Umlaufbahn um den Jupiter.

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat dieses Bild von Jupiter im Infraroten aufgenommen. Es zeigt neben Jupiter und seinen Wolken auch seinen Ring. Im Bild sehr ihr außerdem den Großen Roten Fleck (GRF) – vergleichsweise hell auf der rechten Seite. Auch den großen Mond Europa könnt ihr links in der Mitte des Lichtkreuzes erkennen. Seinen Schatten findet ihr neben dem GRF. Einige Details auf dem Bild sind noch nicht vollständig erforscht. Dazu zählt die scheinbar getrennte Wolkenschicht am rechten Rand des Planeten.

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Wirbelstürme an Jupiters Nordpol

Jupiters Nordpol ist in Infrarotlicht abgebildet. Um einen dunklen Bereich sind mehrere dunkle Wirbel angeordnet.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, JPL-Caltech, SwRI, ASI, INAF, JIRAM

Warum gibts so viele Zyklon-Wirbelstürme an Jupiters Nordpol?

Diese Frage kann derzeit noch niemand beantworten. Die robotische Raumsonde Juno der NASA hat 2018 beim Umfliegen von Jupiter die Daten aufgenommen, aus denen diese atemberaubende Ansicht der kuriosen Zyklone am Nordpol des Riesenplaneten konstruiert wurde.

Wenn man die thermische Strahlung aus den jovianischen Wolkenoberflächen misst, kommt mehr Infrarot aus ihnen heraus als aus der ganzen von der Sonne beleuchteten Halbkugel. Es zeigen sich acht Wolkenwirbel, die einen riesigen Zyklon mit einem Durchmesser von 4000 Kilometers umgeben – und zwar gleich neben dem geographischen Nordpol des Riesenplaneten.

Ähnliche Daten zeigen auch am jovialen Südpol eine solche Zyklonstruktur mit fünf zirkumpolaren Wirbeln. Die Südpolzyklone sind ein bisschen größer als ihre nördlichen Cousins. Hingegen zeigten die Daten von der Raumsonde Cassini, die einst Saturn umkreiste, dass der Nord- und Südpol von Saturn jeweils nur einen großen Wirbelsturm aufweisen.

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Supernovaüberrest Cassiopeia A

Vor einem dunklen Sternenhimmel mit vielen bläulich leuchtenden Sternen ist eine ringförmige Wolke zu erkennen. Einige Bereiche sind rötlich und knotig, andere sind weißlich und rauchähnlich.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; D. Milisavljevic (Purdue Universität), T. Temim (Princeton Universität), I. De Looze (Universität Gent)

Massereiche Sterne haben eine spektakuläre Existenz. Sie entstehen, wenn riesige kosmische Wolken unter dem Einfluss der Schwerkraft kollabieren. Dann beginnt die Kernfusion, die in den Kernen der Sternen schwere Elemente erzeugt.

Die schwersten Sterne schleudern die so angereicherte Materie nach nur wenigen Millionen Jahren in den Raum zwischen den Sternen zurück. Dort kann die Sternentstehung erneut beginnen.

Diese sich ausdehnende Wolke trägt die Bezeichnung Cassiopeia A. Sie ist ein Beispiel für diese letzte Phase der Existenz eines Sterns und entstand in einer Supernova-Explosion. Sie leuchtete vor etwa 350 Jahren am irdischen Himmel auf. Es dauerte 11.000 Jahre, bis ihr Licht uns erreichte.

Dieses scharfe Bild hat das James-Webb-Weltraumteleskop mit im nahen Infrarot aufgenommen. Es zeigt den Überrest der Supernova mit den noch heißen Filamente und Knoten. Die weißliche, rauchähnliche äußere Hülle ist die sich ausbreitende Stoßwelle der Explosion. Sie hat einen Durchmesser von etwa 20 Lichtjahren. Detaillierte Bilder des Weltraumteleskops zeigen in der Umgebung der gewaltigen Sternexplosion einige ihrer Lichtechos.

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Gefrorene Methanblasen im Baikalsee

Im Eis auf einem gefrorenen See steigen riesige Blasen auf, sie sind mit gefroren. Am hinteren Ufer verläuft eine lange Bergkette.

Bildcredit und Bildrechte: Kristina Makeeva

Was sind diese im Baikalsee eingefrorenen Blasen? Methan. Der Baikalsee, ein UNESCO–Weltnaturerbe in Russland, ist der größte (nach Volumen) älteste und tiefste See der Welt und enthält über 20 Prozent des Süßwassers der Welt. Der See ist auch ein riesiger Speicher für Methan. Dieses Treibhausgas könnte, wenn es freigesetzt wird, die Menge des von der Erdatmosphäre absorbierten Infrarotlichts und damit die Durchschnittstemperatur des gesamten Planeten erhöhen.

Glücklicherweise ist die Menge an Methan, die derzeit ausströmt, klimatisch nicht von Bedeutung. Es ist jedoch nicht klar, was passieren würde, wenn die Temperaturen in der Region deutlich ansteigen oder der Wasserspiegel des Baikalsees sinken würde. Auf dem Bild sind die Blasen des aufsteigenden Methans im Winter in das außergewöhnlich klare Eis des Sees eingefroren.

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Die Sombrero-Galaxie von Webb und Hubble

Das zweigeteilte Bild zeigt die Sombrerogalaxie M104 im Sternbild Jungfrau. Oben ist eine Abbildung des Weltraumteleskops Webb in Infrarot, sie ist blau gefärbt. Unten ist ein Bild des Weltraumteleskops Hubble in sichtbarem Licht.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, Hubble-Vermächtnis-Projekt (STScI, AURA)

Dieser schwebende Ring ist so groß wie eine Galaxie. Er ist sogar eine Galaxie – zumindest ein Teil davon. Er gehört zur fotogenen Sombrero-Galaxie, einer der größten Galaxien im nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufen. Das dunkle Band aus Staub ist im unteren Bild im sichtbaren Licht dargestellt. Es verdeckt den mittleren Teil der Sombrero-Galaxie. In Infrarotlicht (oberes Bild) leuchtet es hell.

Das obere Bild wurde kürzlich mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) aufgenommen und gestern veröffentlicht. Es zeigt das infrarote Leuchten in Falschfarben-Blau. Das obere Bild ist ein Archivbild des Weltraumteleskops Hubble in sichtbarem Licht.

Die Sombrerogalaxie ist auch als M104 bekannt. Sie ist etwa 50.000 Lichtjahre breit und ist 28 Millionen Lichtjahre entfernt. M104 sieht man mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jungfrau (Virgo).

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Die Reise zum Mittelpunkt der Galaxis

Videocredit: ESO/MPE/Nick Risinger (skysurvey.org)/VISTA/J. Emerson/Digitized Sky Survey 2

Welche Wunder liegen im Zentrum unserer Galaxis? In Jules Vernes Science-Fiction-Klassiker „Die Reise zum Mittelpunkt der Erde“ begegnen Professor Liedenbrock und seine Forscherkollegen vielen seltsamen und aufregenden Wundern.

Astronomen* kennen bereits einige der bizarren Objekte, die sich in unserem galaktischen Zentrum befinden. Dazu zählen riesige kosmische Staubwolken, helle Sternhaufen, wirbelnde Gasringe und sogar ein supermassereiches schwarzes Loch. Ein großer Teil des galaktischen Zentrums ist durch den dazwischenliegenden Staub und das Gas vor unserem Blick auf das sichtbare Licht abgeschirmt. Das kann jedoch mit anderen Formen der elektromagnetischen Strahlung erkundet werden.

Dieses Video ist ein digitaler Zoom in das Zentrum der Milchstraße. Es beginnt mit sichtbaren Lichtbildern aus dem Digitized Sky Survey. Im weiteren Verlauf des Films wechselt das sichtbare Licht zu Infrarot, das durch Staub dringt. Dabei werden Gaswolken sichtbar, von denen 2013 entdeckt wurde, dass sie zum zentralen Schwarzen Loch fallen.

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