Undulatus-Wolken über dem Las Campanas Observatorium

Am blauen Himmel verlaufen walzenförmige Wolken, die scheinbar über dem Hügel des Las-Campanas-Observatoriums zusammen.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las-Campanas-Observatorium, TWAN); h/t: Alice Allen

Was ist mit diesen Wolken los? Scheinbar verlaufen lange, dünne Wolken zum Gipfel eines Hügels und zeigen auf ein weltberühmtes Observatorium. Doch das stimmt nur zum Teil.

Die Wolken werden Undulatus genannt. Sie entstehen, wenn sich periodische wellenförmige Luftströme in der niedrigen Erdatmosphäre zufällig überlagern. Undulatus zählen zu den Asperitaswolken. Sie entstehen an Gipfeln, wenn die Luft kühl genug ist, dass Feuchtigkeit zu undurchsichtigen Wassertröpfchen kondensiert. Die Weitwinkel-Perspektive des Panoramas führt zu der Illusion, dass die Wolken über dem Hügel zusammenlaufen.

Auf dem Gipfel steht tatsächlich eine weltberühmte Sternwarte. Es ist das Las-CampanasObservatorium des Carnegie-Instituts für Wissenschaft. Es steht in der Atacamawüste in Chile. Die beiden weithin sichtbaren Teleskop-Kuppeln sind die Magellan-Teleskope. Sie haben einem Spiegeldurchmesser von je 6,5 Metern.

Der zufällige Anblick war eine Überraschung. Der spontane Fotograf machte Ende September einen Schnappschuss mit dem Smartphone.

Himmlische Überraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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Vertont: Die Materie des Geschosshaufens


Bildcredit und Bildrechte: Röntgen: NASA/CXC/SAO; Optisch: NASA/STScI, Magellan/U.Arizona; Gravitationslinsenkarte: NASA/STScI, ESO WFI, Magellan/U.Arizona; Vertonung: NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)

Beschreibung: Was ist mit dem Geschoßhaufen los? Dieser massereiche Galaxienhaufen (1E 0657-558) bildet Gravitationslinsenverzerrungen an Hintergrundgalaxien auf eine Weise, die als Bestätigung für die führende Theorie interpretiert wurde: dass es dort Dunkle Materie gibt.

Andere Untersuchungen lassen jedoch eine weniger beliebte Alternative vermuten: veränderte Gravitation. Diese könnte die Haufendynamik ohne Dunkle Materie erklären und bietet auch ein wahrscheinlicheres Ursprungsszenario.

Derzeit wetteifern zwei wissenschaftliche Hypothesen um die Erklärung der Beobachtungen: unsichtbare Materie versus veränderte Gravitation. Das Duell ist dramatisch, denn ein eindeutiges, „kugelsicheres“ Beispiel für Dunkle Materie würde die Einfachheit der Theorie der modifizierten Gravitation erschüttern.

Dieses vertonte Kompositbild stammt von Hubble, Chandra und Magellan. Röntgenstrahlen, die von heißem Gas abgestrahlt werden, sind rot abgebildet, Blau zeigt die vorgeschlagene getrennte Verteilung der Dunklen Materie. Tiefe Töne der Sonifikation sind der Dunklen Materie zugewiesen, mittlere Frequenzen dem sichtbaren Licht und hohe Töne den Röntgenstrahlen.

Der Kampf um die Materie im Geschoßhaufen geht wahrscheinlich weiter, sobald mehr Beobachtungen, Computersimulationen und Analysen abgeschlossen sind.

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Geminiden des Südens

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las-Campanas-Observatorium, TWAN)

Beschreibung: Der jährliche Meteorstrom der Geminiden auf der Erde enttäuschte nicht, er erreichte seinen Höhepunkt am 14. Dezember vor der Dämmerung, als unser Planet durch den Staub des aktiven Asteroiden 3200 Phaethon pflügte.

Die Meteore strömen auf dieser Nachtlandschaft der Südhalbkugel vom Radianten des Stroms in den Zwillingen aus. Für dieses Bild wurden in einem Zeitraum von mehr als 5 Stunden viele Einzelbilder fotografiert, die Meteorstreifen aufzeichneten. Dann wurden sie für das Ergebniskompositbild ausgewählt und am sternklaren Himmel über den 6,5-Meter-Magellan-Zwillingsteleskopen des Las-Campanas-Observatoriums in Chile ausgerichtet. Rigel im Orion und Sirius leuchten hell neben der Milchstraße, die zum Zenit aufsteigt.

Der Radiant des Meteorstroms steht unten nahe am Horizont bei Castor und Pollux, den Zwillingssternen von Gemini. Der Radianteffekt entsteht durch die Perspektive, da die parallelen Meteorspuren scheinbar in der Ferne zusammenlaufen. Die Geminiden treten mit etwa 22 Kilometern pro Sekunde in die Erdatmosphäre ein.

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Planeten und Zodiakallicht am Morgen

Das Bild zeigt Planeten und Zodiakallicht in der Ebene der Ekliptik. Am Horizont ragt ein Berg mit einem Observatorium hoch.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las-Campanas-Observatorium, TWAN)

Der Horizont des Planeten Erde verläuft auf diesem Gruppenbild aus dem Sonnensystem quer durch das Bild. Es wurde auf der Südhalbkugel am Las-Campanas-Observatorium in der Morgendämmerung fotografiert. Entlang der Ekliptik steigt eine Reihe auf, die Morgenmenschen derzeit im November vertraut ist. Im Osten stehen die Planeten Venus, Mars und Jupiter sowie Regulus. Er ist der Alphastern im Sternbild Löwe.

Die Planeten sind in zartes Leuchten von Zodiakallicht gehüllt. Es steigt an dunklen Orten schräg vom Horizont auf. Manche nennen es falsche Dämmerung. Es ist kein Zufall, dass Zodiakallicht und Planeten in der Ekliptik liegen. Das Sonnensystem entstand aus einer verflachten protoplanetaren Scheibe. Alle Planeten kreisen daher nahe der ekliptischen Ebene. Der Staub, der sich ebenfalls in dieser Ebene befindet, streut das Sonnenlicht. Er ist die Quelle für das zarte Zodiakallicht.

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Verfinstert am Südhimmel

Über den Kuppeln der Magellan-Teleskope wölbt sich die Milchstraße. Rechts oben leuchtet der tiefrote Mond. Nachthimmellicht schimmert am Horizont.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las-Campanas-Observatorium)

Das faszinierende Panorama vom Südhimmel zeigt die bunte Nacht vom 27. auf 28. September. Über den Kuppeln der Magellan-Zwillingsteleskope am Las-Campanas-Observatorium wölbt sich die zentrale Milchstraße mit diffusem Leuchten und dunklen Furchen. Die Kuppeln sind 6,5 m breit.

Der tiefrote Mond prägt das Bild. Die totale Mondfinsternis beim Perigäum wurde lang erwartet. Dabei tauchte der Mond in den Erdschatten. Er reflektiert das Licht aller Sonnenauf- und -untergänge, das in den kegelförmigen Kernschatten der Erde gestreut wird.

Die empfindliche Digitalkamera zeigt den verfinsterten Mond in malerischem Rot und weitere Farben der Nacht. Dazu gehören rote und grüne Schatten von Nachthimmellicht in der Atmosphäre. Links unter dem Mond schimmert die Andromedagalaxie hinter dem rötlichen Luftleuchten und den Lichtern am Horizont. Sie ist ein winziger Fleck. Das ganze Panorama zeigt links die Magellanschen Wolken. Sie sind Begleitgalaxien der Milchstraße.

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Messier 43

Links im Bild leuchtet ein blauer Nebel, vor dem Sterne dünn verteilt sind, in der Mitte leuchtet ein heller Stern. Der Nebel ist von einem rötlichbraunen Nebelwall umgeben. Rechts sind dunkle Nebel mit einigen helleren Fasern, darin leuchten einige rötliche Gebiete.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Obs.), Igor Chilingarian (Harvard-Smithsonian CfA)

Der Nebel Messier 43 wird zwar oft fotografiert, aber nur selten erwähnt. Die große eigenständige Sternbildungsregion gehört zu einem Komplex aus Gas und Staub, in dem Sterne entstehen. Sie enthält auch den größeren, berühmten Nachbarn Messier 42, den großen Orionnebel. Dieser wäre unter dem Bild.

Die Nahaufnahme von Messier 43 entstand beim Test der Leistungsfähigkeit eines Nahinfrarot-Instruments. Es war an einem der 6,5-Meter-Magellan-Zwillingsteleskope am Las-Campanas-Observatorium montiert. Es steht in den chilenischen Anden.

Im Kompositbild sind die unsichtbaren Infrarot-Wellenlängen in blauen, grünen und roten Farben dargestellt. Nahinfrarot kann interstellare Staubhöhlen durchdringen, die vor dem sichtbaren Licht verborgen sind. Damit kann man auch kühle, braune Zwergsterne in der komplexen Region untersuchen.

Messier 43 und sein berühmter Nachbar liegen am Rand von Orions gewaltiger Molekülwolke. Sie sind etwa 1500 Lichtjahre entfernt. In dieser Distanz ist das Sichtfeld ungefähr 5 Lichtjahre breit.

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An der Grenze der Auflösung

Am Okular eines riesigen Teleskops steht ein Astronom. Er testet die neue adaptive Optik MagAO am Magellan-Clay-Teleskop am Las-Campanas-Observatorium mit dem Doppelsternsystem Alpha Centauri.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution)

Wolltet ihr immer schon einmal durch das Okular eines großen Teleskops im All sehen? Dabei hättet ihr einen scharfen Ausblick mit begrenzter Beugung. Beobachter auf der Erde plagt die Unschärfe der Atmosphäre. Davon befreit, wäre die Winkelauflösung nur durch die Wellenlänge des Lichts und den Durchmesser des Teleskops begrenzt – egal ob Linse oder Spiegel. Je größer der Durchmesser, desto schärfer das Bild.

Doch bei dem irdischen Teleskop auf dem Schnappschuss wird ein neues aktives adaptives Optiksystem (MagAO) verwendet. Es hebt die Weichzeichnung durch die Atmosphäre auf.

Bei der visuellen Beobachtung des berühmten Doppelsternsystems Alpha Centauri testete der Astronom Laird Close das Systems am Okular des Magellan-Clay-Teleskops am Las-Campanas-Observatorium. Es hat einen 6,5 Meter großen Spiegel. Dabei sah er eine historische Ansicht, die nur durch die Auflösung begrenzt war. Sie ist im Einschub gezeigt. Das enge Doppelsternsystems war visuell deutlich getrennt. Der Astronom musste dazu nicht in den niedrigen Erdorbit reisen.

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Zodiakallicht vor der Dämmerung

Am dunklen Himmel steigt Zodiakallicht auf, darin leuchten Aldebaran und die Plejaden. Links hängt der Orion.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Las-Campanas-Observatorium, Carnegie Institution)

Kaum zu glauben, aber diese Nachtlandschaft wurde Stunden vor Sonnenaufgang fotografiert. Sie zeigt den Blick über den östlichen Horizont einer einsamen Gegend in der chilenischen Atacamawüste.

Am sonst dunklen, sternklaren Himmel steigt ein ungewöhnlich helles, kegelförmiges Leuchten auf. Es ist Sonnenlicht, das vom Staub in der Ebene der Ekliptik im Sonnensystem gestreut wird. Es wird Zodiakallicht oder auch „falsche Dämmerung“ genannt. In der Mitte sind der helle Stern Aldebaran und der Sternhaufen der Plejaden ins Zodiakallicht getaucht. Orion hängt am rechten Bildrand. Die rötliche Emission von NGC 1499, dem Kaliforniennebel, sind vom Nachthimmellicht am Horizont farblich getönt.

Schiebt den Mauspfeil über das Bild (oder klickt diesen Link), dann wird der Himmel beschriftet. An diesem Ort wird das Giant Magellan Telescope des Las-Campanas-Observatoriums gebaut.

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