Schlagwort: Infrarot

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Die Strudelgalaxie in infrarotem Staub

Im Bild breitet sich eine detailreiche, von oben sichtbare Spiralgalaxie aus, mit vielen Staubbahnen, rosa Sternbildungsgebiten und einem hellen gelblichen Zeitrum. Darüber ist eine rötliche Aufnahme in Infrarotlicht gelegt.

Credit: Infrarot: NASA, ESA, M. Regan und B. Whitmore (STScI) und R. Chandar (U. Toledo); Sichtbares Licht: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) und das Hubble-Vermächtnis-Team (STScI/AURA)

Beschreibung: Wie bilden Spiralgalaxien Sterne? Um das herauszufinden, fotografierte das Weltraumteleskop Hubble die nahe gelegene, fotogene Spirale M51 im Infrarotlicht, um den Staub zu betonen, der dem dichten Gas folgt, aus dem am ehesten Sterne entstehen. Um den Staub weiter zu isolieren, wurde auch ein Großteil von dem optischen Licht der Sterne digital entfernt. Das einzigartige Bild, das dabei entstand, zeigt im großen Maßstab wirbelnde, komplexe Muster und in kleineren Maßstäben viele helle Klumpen offener Sternhaufen, die zuvor versteckt waren.

Wenn ihr den Mauspfeil über das Bild schiebt, seht ihr zum Vergleich ein detailreiches Bild im sichtbaren Licht. Jeder* kann mit einem guten Fernglas die Strudelgalaxie im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) sehen. M51 ist etwa 30 Millionen Lichtjahre entfernt. Dieses Bildfeld ist von oben bis unten zirka 15.000 Lichtjahre hoch. Astronomen vermuten, dass die Spiralstruktur von M51 durch die gravitative Wechselwirkung ihrer kleineren Nachbargalaxie beeinflusst wird.

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Eine Million Galaxien

Die ovale dunkle Scheibe im Bild zeigt den ganzen Himmel. Am Rand ist das oval leicht hellblau, das Oval ist von hellen Sprenkeln übersät. Links oben steht 2MASShowcase

Credit: 2MASS, T. H. Jarrett, J. Carpenter und R. Hurt

Sind die am nächsten gelegenen Galaxien zufällig verteilt? Die Zwei-Mikrometer-Durchmusterung des ganzen Himmels (2-Mikron-All-Sky-Survey, 2MASS) erfasste mehr als eine Million der hellsten „ausgedehnten Quellen“. Dabei wurde eine Karte erstellt. Sie zeigt, dass die Quellen nicht zufällig verteilt sind. Die meisten ausgedehnten Infrarotquellen sind Galaxien.

Dieses Bild zeigt eine detailreiche Strukturtapete. Die Strukturen definieren die Grenzen, innerhalb derer das Universum entstanden ist und sich entwickelt hat. Viele Galaxien bilden durch Gravitation Haufen. Diese Haufen sind lose in Superhaufen eingebunden, die manchmal von anscheinend zu noch größeren Strukturen geordnet sind. Der senkrechte blaue Streifen besteht aus den hellen Sternen unserer Milchstraße.

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Zu nahe an einem schwarzen Loch

Mitten in einer sterngesprenkelten Gegend öffnet sich ein schwarzer Kreis, der wie von einem Wulst umgeben wirkt.

Credit und Bildrechte: Alain Riazuelo

Beschreibung: Was würdet ihr sehen, wenn ihr zu einem schwarzen Loch kommt? Oben seht ihr ein computergeneriertes Bild, das zeigt, wie seltsam die Dinge aussehen würden. Das schwarze Loch besitzt eine so starke Gravitation, dass Licht merklich in seine Richtung gebogen ist. Das würde einige sehr ungewöhnliche visuelle Verzerrungen verursachen.

Jeder Stern im normalen Bildfeld hat mindestens zwei helle Abbildungen, und zwar eine auf jeder Seite des schwarzen Lochs. In der Nähe des schwarzen Lochs seht ihr den gesamten Himmel, weil Licht aus jeder Richtung außen herum gebeugt wird und zu euch zurückkommt.

Die ursprüngliche Hintergrundkarte stammt aus der Himmelsdurchmusterung 2MASS in Infrarot. Die Sterne des Henry-Draper–Katalogs wurden darüber gelegt. Schwarze Löcher gelten als der dichteste Zustand, den Materie annehmen kann, und es gibt indirekte Hinweise auf ihr Vorkommen in Doppelsternsystemen und in den Zentren von Kugelsternhaufen, Galaxien und Quasaren.

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Jupiters dunkler Gürtel taucht wieder auf

Rechts ist der Planet Jupiter abgebildet, ein Bereich links unten ist in rötlichen Farben abgebildet. Aus diesem ist ein Rechteck markiert, das links daneben vergrößert dargestellt ist. Text: Jupiter's SEB Outbreak, Gemini North/NIRI, 18 Nov 2010

Credit: NASA’s JPL, U. Oxford, UC Berkeley, Gemini Obs. (Nord), USC Philippines

Beschreibung: Warum verschwinden Wolken, die den Planeten Jupiter umkreisen, und tauchen dann wieder auf? Der letztgültige Grund ist noch unbekannt. Doch Forschende der planetaren Meteorologie verstehen nun besser, was vor sich geht.

Zu Beginn des Jahres verschwand der dunkle südliche äquatoriale Gürtel um Jupiter. Die Veränderung wurde zuerst von Amateuren bemerkt, die Jupiter ständig beobachteten. Schon davor war zu sehen, wie der südliche äquatoriale Gürtel seine Farben änderte, doch die Veränderung wurde noch nie zuvor so detailreich aufgezeichnet wie hier.

Detaillierte Beobachtungen zeigten, dass hoch über dem dunklen Gürtel, der ganzen Planeten umkreist, helle Ammoniakwolken entstanden. Nun lösen sich diese hellen Wolken wieder auf. Dadurch kommen die tiefer liegenden dunklen Wolken wieder zum Vorschein.

Diese Bilder wurden vor zwei Wochen im fernen Infrarot aufgenommen. Sie sind in Falschfarben-Rot abgebildet und zeigen ein mächtiges Sturmsystem über dem wiederkehrenden dunklen Gürtel. Die Beobachtung von Jupiters aktueller Wolkenoper und unser Verständnis davon schreitet sicherlich voran.

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Aussicht mit NGC 2170

Im Bild leuchten in der Mitte markante Staubnebel in rosarot, dahinter ist ein unruhiges Muster aus hellen und schwachen Sternen verteilt. Links ist ein weiterer Nebel, und im ganzen Bild sind zarte Staubspuren erkennbar. Einige helle Sterne haben einen blauen Hof.

Credit und Bildrechte: ESO/J. Emerson/VISTA; Danksagung: Cambridge Astronomical Survey Unit

Beschreibung: Diese staubhaltigen Ströme und neu entstandenen Sterne, die im gehörnten Sternbild Einhorn (Monoceros) treiben, sind Teil der aktiven Sternbildungsregion Monoceros R2, die in eine riesige Molekülwolke eingebettet ist. Die kosmische Szenerie wurde vom Durchmusterungsteleskop VISTA im nahen Infrarotlicht aufgenommen.

Bilder im sichtbaren Licht zeigen den staubhaltigen Nebel NGC 2170 rechts neben der Mitte als einen Komplex aus bläulichen Reflexionsnebeln. Doch diese alles durchdringende Ansicht im nahen Infrarot zeigt verräterische Zeichen andauernder Sternbildung und massereicher junger Sterne, die im sichtbaren Licht vom Staub verdeckt sind.

Energiereiche Winde und die Strahlung heißer, junger Sterne formen das Aussehen der interstellaren Wolken. Die Region Monoceros R2 steht am Himmel in der Nähe des Sterne bildenden Orionnebels, doch sie ist fast doppelt so weit entfernt wie dieser – etwa 2700 Lichtjahre. In dieser Entfernung ist diese Ansicht etwa 80 Lichtjahre breit.

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Kernschein einer dunklen Wolke

Das Bild besteht aus zwei Teilen, links eine blau gefärbte Abbildung eines Nebels vor Sernen, rechts ein roter Nebel mit einer dunklen Fläche, wo links der blaue Nebel ist.

Credit: NASA, JPL-Caltech, Laurent Pagani (Obs.Paris/CNRS), Jurgen Steinacker (Obs. Paris/MPIA) et al.

Beschreibung: Sterne und ihre Planeten entstehen in kalten, dunklen interstellaren Wolken aus Gas und Staub. Astronom*innen machten bei der Untersuchung der Wolken in infraroten Wellenlängenbereichen eine überraschende Entdeckung: in Dutzenden Fällen leuchten dichte Wolkenkerne, indem sie infrarotes Sternenlicht reflektieren.

Diese Bildfelder basieren auf Archivdaten des Weltraumteleskops Spitzer, sie veranschaulichen das das seit kurzem als Kernschein bekannte Phänomen. In längeren Infrarot-Wellenlängen (rechts) ist der Kern der Wolke Lynds 183 dunkel, doch in kürzeren Wellenlängen (links) leuchtet der Kern deutlich, indem er Licht nahe gelegener Sterne streut. Diese Bildfeldern zeigen, dass der längliche Kern etwa 1,5 Lichtjahre umfasst.

Die Streuung braucht Staubkörner, die etwa 10mal größer sind als jene, die bisher in den Wolken vermutet wurden – etwa 1 Mikron statt 0,1 Mikron. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist etwa 100 Mikron dick. Die größeren Staubkörner, die der Kernschein erfordert, könnten die Modelle für frühe Phasen der Stern- und Planetenbildung ändern.

Sternbildung ist ein immer noch rätselhafter Prozess, der in interstellaren Wolken verborgen bleibt. Der dunkle Nebel Lynds 183 liegt etwa 325 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schlange (Serpens).

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Die tanzenden Polarlichter Saturns

Der Planet Saturn ist in kräftigem Dunkelblau dargestellt. Man sieht schräg von unten auf den Planeten und die Ringebene. Einzelne Wolkenstreifen am unteren Teil des Planeten scheinen rot zu glühen, um den Pol verläuft ein grün leuchtender, unregelmäßiger Ring.

Credit: VIMS Team, U. Arizona, U. Leicester, JPL, ASI, NASA

Beschreibung: Was befeuert Saturns Polarlichter? Um das herauszufinden, durchsuchten Wissenschaftler Hunderte Infrarotbilder von Saturn, die mit der Raumsonde Cassini für andere Zwecke aufgenommen wurden, um genug Bilder von Polarlichtern zu finden, die zusammenhängende Veränderungen zeigen, um Filme zu erstellen.

Nach der Fertigstellung zeigen einige Filme deutlich, dass sich Polarlichter auf Saturn nicht nur mit dem Winkel der Sonne verändern, sondern auch mit der Rotation des Planeten. Auperdem gibt es anscheinend Zusammenhänge zwischen manchen Veränderungen der Polarlichter mit Wellen in Saturns Magnetosphäre, die wahrscheinlich von den Saturnmonden verursacht werden.

Dieses Falschfarbenbild aus dem Jahr 2007 zeigt Saturn in drei Spektralbereichen von Infrarot. Die Ringe reflektieren relativ blaues Sonnenlicht, während der Planet selbst in vergleichsweise energiearmem Rot leuchtet. Unten leuchtet ein grünes Band Südlichter. Die Untersuchung vieler weiterer Saturnbilder führt vielleicht zu einem besseren Verständndnis nicht nur von Saturns Polarlichtern, sondern auch auch denen der Erde.

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Die außergewönhnliche Spirale von LL Pegasi

Im Bild leuchtet rechts ein heller, weißer Stern mit bunten Strahlen, rechts daneben ist eine zarte, sehr regelmäßig geformte Spirale um ein dunkles Inneres. Im Bild sind einige sehr ferne Galaxien verteilt.

Credit: ESA, Hubble, R. Sahai (JPL), NASA

Beschreibung: Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links? Das weiß niemand, aber wahrscheinlich gibt es einen Bezug zu einem Stern in einem Doppelsternsystem, für den die Phase eines planetarischen Nebels beginnt. Dabei stößt er seine äußere Atmosphäre ab.

Die riesige Spirale misst etwa ein Drittel eines Lichtjahres. Sie zeigt immerhin vier oder fünf vollständigen Umdrehungen mit einer beispiellosen Regelmäßigkeit. Gemessen an der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Spiralgases kommt etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht dazu. Das ist der Zeitraum, in dem die beiden Sterne umeinander rotieren. Das Sternsystem, das sie Spirale erzeugte, ist als LL Pegasi bekannt, aber auch als AFGL 3068.

Die ungewöhnliche Struktur wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert. Das Bild entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble im nahen Infrarotlicht. Warum die Spirale leuchtet, bleibt ein Rätsel, wobei die Beleuchtung wahrscheinlich das reflektierte Licht eines nahe gelegenen Sterns ist.

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