ALMA-Teleskopanordnung in Zeitraffer

Videocredit: ESO, José Francisco Salgado, NRAO; Musik: Flying Free (Jingle Punks)

Es ist das bisher größte und komplexeste erdgebundene Astronomieprojekt. Was sieht es heute Nacht? Das Projekt Atacama Large Millimeter Array ALMA besteht aus 66 schüsselförmigen Antennen. Viele davon sind so groß wie ein kleines Haus. Sie befinden sich in der Atacamawüste im Norden Chiles in großer Höhe.

ALMA beobachtet den Himmel in hochfrequentem Radiolicht. Dieser Frequenzbereich wird normalerweise nur für die lokale Kommunikation verwendet, weil feuchte Luft ihn stark absorbiert. Die dünne Atmosphäre und die geringe Luftfeuchtigkeit über ALMA machen es jedoch möglich, auf neue und einzigartige Weise in diesem Frequenzbereich tief in unser Universum zu blicken.

Das erlaubt zum Beispiel die Sondierung des frühen Universums nach Chemikalien, die an Sternbildung beteiligt waren. Auch die Suche in lokalen Sternsystemen nach Anzeichen von Scheiben, in denen Planeten entstehen, ist möglich.

Dieses Zeitraffervideo zeigt die Bewegung von vier ALMA-Antennen im Laufe einer Nacht. Der Mond geht im Video früh unter, während sich drei Schüsseln gemeinsam ausrichten. Hintergrundsterne wandern unaufhörlich hinauf. Das Zentralband unserer Milchstraße dreht sich und tritt schließlich rechts ab. In der Mitte gehen die Kleine und Große Magellansche Wolke am Horizont auf. Es sind Begleitgalaxien unserer Milchstraße.

Scheinwerfer von Autos beleuchten die Schüsseln für kurze Augenblicke. Oben zieht gelegentlich ein Satellit vorbei, der die Erde umkreist. Das Tageslicht beendet das Video, nicht aber die Beobachtungen von ALMA, die üblicherweise Tag und Nacht durchgeführt werden.

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Polarlicht über Neuseeland

Die Himmelslandschaft über dem neuseeländischen Lake Tekapo hat viel zu biegen: Die Milchstraße, Wolken und Strahlenbüschel, die vom Mond ausgehen, ein Polarlicht und die Große Magellansche Wolke. Links vorne ist der See, rechts stehen Kuppeln des Mount-John-Observatoriums.

Bildcredit und Bildrechte: David Weir (Earth and Sky Ltd.)

Manchmal sieht man immer mehr, je länger man ein Bild ansieht, vielleicht auch auf diesem Nachtpanorama. Es wurde letzte Woche in Neuseeland fotografiert. Links sind gewöhnliche Wolken. Durch die digitale Kombination von 11 jeweils 20 Sekunden belichteten Einzelbildern sind sie leicht verschoben.

Rechts im Bild glimmt ein auffälliges breites rosarotes Polarlicht. Der wenig alltägliche Farbton entsteht wahrscheinlich durch angeregte Sauerstoffatome in der oberen Erdatmosphäre. Wenn ihr genauer hinschaut, seht ihr vielleicht links ein helles Licht hinter dem Berg. Hier geht der Mond auf. Wenn ihr noch genauer hinseht, erkennt ihr zarte Wolkenstrahlen, die vom Mond ausgehen.

In der Bildmitte bemerkt ihr vielleicht das zentrale Band der Milchstraße. Sie trennt scheinbar fast senkrecht die Wolken links vom Polarlicht rechts. Nimmt man den oberen rechten Teil des Bildes unter die Lupe, zeigt sich ein verschwommener Fleck hoch am Himmel. Das ist die Große Magellansche Wolke. Zahllose Sterne bevölkern den fernen Hintergrund.

Im Vordergrund auf der Erde stehen zwei Kuppeln des Mount-John-Observatoriums und eine Kamera auf einem Stativ. Sie fotografierte den Großteil dieser Szenerie über dem ruhigen Lake Tekapo.

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Das kosmische Netz des Tarantelnebels

Der Tarantelnebel im Bild ist von dicht verteilten Sternen umgeben. Sein Zentrum leuchtet hellviolett. Seine spinnenartigen Filamente führten zu seinem landläufigen Namen.

Bildcredit und Bildrechte: Damian Peach

Die größte, komplexeste Sternbildungsregion in der galaktischen Nachbarschaft liegt in der Großen Magellanschen Wolke. Diese kleine Satellitengalaxie umrundet unsere Galaxis. Die Region wirkt spinnenartig. Daher lautet ihr gängiger Name Tarantelnebel.

Diese Tarantel hat einen Durchmesser von etwa 1000 Lichtjahren. Wenn der Tarantelnebel in der Milchstraße liegen würde und so weit entfernt wäre wie der Orionnebel, nämlich 1500 Lichtjahre, wäre er am Himmel breiter als 30 Grad (60 Vollmonde). Der Orionnebel ist das der Erde am nächsten liegende Sternbildungsgebiet. Die faszinierenden Details des Nebels sind fast farbecht dargestellt.

Die dünnen Arme des Tarantelnebels umgeben den Sternhaufen NGC 2070. Er enthält einige der hellsten und massereichsten Sterne, die wir kennen. Diese Sterne leuchten blau. Massereiche Sterne leben schnell und vergehen jung. Daher ist es wenig überraschend, dass in der Umgebung der kosmischen Tarantel in jüngerer Zeit eine Supernova explodierte.

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Vom Kreuz des Nordens zum Kreuz des Südens

An einem farbenprächtigen Himmel wölbt sich die Milchstraße mit dicken Staubbahnen in der Mitte. Am Horizont leuchten einige orangefarbene Lichter, unter der Milchstraße sind Mond, Merkur, Venus und Saturn.

Bildcredit und Bildrechte: Nicholas Buer

Eine Straße verbindet das Kreuz des Nordens mit dem Kreuz des Südens. Doch man sieht sie nur, wenn man zur rechten Zeit am rechten Ort ist. Die Straße ist das zentrale Band der Milchstraße. Der passende Ort war hier der dunkle Laguna Cejar im Salar de Atacama. Er liegt im Norden von Chile. Die richtige Zeit war Anfang Oktober, kurz nach Sonnenuntergang.

Das Bild zeigt viele Himmelswunder: Den hellen Mond im Bogen der Milchstraße. Die Venus knapp über dem Mond. Saturn und Merkur knapp unter dem Mond. Ganz links zwei Begleitgalaxien, die Große und die Kleine Magellansche Wolke. Rotes Nachthimmellicht links am Horizont. Die Lichter kleiner Städte an mehreren Orten am Horizont.

Das Panoramas wurde aus 30 Bildern erstellt. Man möchte meinen, es eine wäre eine beschauliche Erfahrung gewesen. Doch dafür hätte man Ohrstöpsel gebraucht, um das ständige Kreischen wilder Esel auszublenden.

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Laserangriff auf das galaktische Zentrum

Unten in der Mitte steht ein VLT-Teleskop mit geöffneter Kuppel. Es schießt einen Laserstrahl nach oben zum Zentrum der Milchstraße, das sich oben im Bild befindet. Genaue Erklärung im Text.

Bildcredit: Yuri Beletsky (ESO)

Warum schießen diese Leute einen mächtigen Laserstrahl zum Zentrum der Milchstraße? Zum Glück ist es nicht der erste Schritt zu einem galaktischen Krieg. Vielmehr versuchen Forschende am Very Large Telescope (VLT) in Chile, die Unruhe der sich ständig verändernden Erdatmosphäre zu messen.

In großer Höhe werden Atome vom Laser angeregt. Sie erscheinen dadurch wie ein künstlicher Stern. Durch die ständige Beobachtung so eines künstlichen Sterns kann man die Luftunruhe der Atmosphäre sofort messen. Diese Information wird in einen VLT-Teleskopspiegel eingespeist. Der Spiegel wird dann leicht deformiert. So wird die Unschärfe ausgeglichen. Hier beobachtete ein Teleskop das Zentrum unserer Galaxis. Daher wurde die Luftunruhe der Erdatmosphäre in diese Richtung gemessen.

Was einen intergalaktischen Kampf betrifft: Im Zentrum unserer Milchstraße sind keine Opfer zu erwarten. Das Licht dieses mächtigen Lasers wäre, wenn man es mit dem Licht unserer Sonne kombiniert, nur so hell wie ein blasser, ferner Stern.

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Drei Galaxien und ein Komet

Über einem dunklen Gebirge strahlt ein heller Komet mit gefiedertem Schweif. Von Links steigt die Milchstraße diagonal steil nach oben, rechts sind am sternklaren Himmel die magellanschen Wolken zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Miloslav Druckmüller (Technische Universität Brünn)

Diffuses Sternenlicht und dunkle Nebel in der südlichen Milchstraße steigen vom Horizont diagonal in die prächtige Nachtlandschaft auf. Das atemberaubende Mosaik ist ganze 100 Grad breit. Im Vordergrund liegt das zerklüftete Gelände der argentinischen Region von Patagonien. Das Bild kombiniert die Ansicht unserer Galaxis von innen und unseren Blick von außen auf zwei irreguläre Begleitgalaxien, die Große und die Kleine Magellansche Wolke.

Die Szenerie zeigt auch den breiten Schweif und die helle Koma des Kometen McNaught. Er war der große Komet des Jahres 2007. Derzeit verfolgen viele die Entwicklung des Kometen ISON. Er wird vielleicht der große Komet des Jahres 2013.

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Der Magellansche Strom

Das Bild zeigt den ganzen Himmel. Waagrecht verläuft ein blau schimmerndes Band durchs Bild, es ist die Milchstraße. Sie ist von einigen dunklen Wolken durchzogen. Rosarot gefärbte Wolken bilden unten einen längeren Streifen mit Klecksen am Ende. Beschreibung im Text.

Bildcredit: ForschungNASA, ESA, A. Fox, P. Richter et al.; BildD. Nidever et al., NRAO/AUI/NSF, A. Mellinger, LAB Survey, Parkes, Westerbork und Arecibo Obs.

Es gibt eine astronomische Version der Suche nach der Quelle des Nils. Dabei fanden Sternforschende solide Hinweise auf den Ursprung des Magellanschen Stroms. Dieses Kompositbild zeigt eine Ansicht des ganzen Himmels im sichtbaren Licht. Es zeigt das lange Gasband, das in den 1970er-Jahren im Radiospektralbereich entdeckt wurde. Dieses Band verläuft in rötlichen Farbtönen vor der Ebene der Galaxis.

Die Große und die Kleine Magellansche Wolke sind Zwerggalaxien und Begleiterinnen der Milchstraße. Sie sind rechts am oberen Ende des Stromes zu sehen. Aus Daten von Hubbles Cosmic Origins Spectrograph (COS) wurde die Elementenhäufigkeit in den Seitenlinien von Quasaren, die den Strom kreuzen, ermittelt. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass ein Großteil des Materials im Strom von der Kleinen Magellanschen Wolke stammt.

Der Magellansche Strom entstand wahrscheinlich durch die Gezeiten nach einer Begegnung der beiden Zwerggalaxien vor etwa 2 Milliarden Jahren. Dabei verlor die Kleine Magellansche Wolke wegen ihrer geringeren Masse mehr Materie als die Große Magellansche Wolke.

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Wolkige Nacht in der Atacama

Rechts und links ziehen Sturmwolken schleifenförmige Gebilde am Himmel über der chilenischen Atacamawüste. Dazwischen steigt die Milchstraße schräg auf. Rechts unten leuchtet die Große Magellansche Wolke. Über orangefarbenen Stadtlichtern rechts unten strahlt der helle Stern Kanopus.

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

Manchmal gelangen Sturmwolken in die chilenische Atacamawüste. Sie ist als trockenster Ort der Erde bekannt. Das Panoramabild zeigt Sturmwolken, die letzten Monat zur Winterzeit über den Nachthimmel fegten. Dazwischen treiben kosmische Wolken, die den ortsansässigen astronomischen Bewohnern lieber waren.

Dazu zählen dunkle Staubwolken. Sie sind als Silhouetten vor den dicht gedrängten Sternfeldern und Nebeln der zentralen Milchstraße zu sehen. Rechts unter der Mitte ist die Große Magellansche Wolke. Stadtlichter erhellen rechts den Horizont, sie sind etwa 200 Kilometer entfernt. Der gleißende Stern Kanopus strahlt darüber am wolkigen Himmel.

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