4000 Exoplaneten

Videocredit: SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida); Daten: NASA-Exoplanetenarchiv

Mehr als 4000 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems sind inzwischen bekannt, sie werden als Exoplaneten bezeichnet. Dieser Meilenstein wurde letzte Woche überschritten, wie das Exoplanetenarchiv der NASA berichtete. Das Video zeigt diese Exoplaneten in Licht und Ton, chronologisch beginnend mit der ersten bestätigten Entdeckung 1992 bis ins Jahr 2019.

Anfangs ist der gesamte Nachthimmel komprimiert dargestellt. Das Zentralband unserer Milchstraße bildet ein riesiges U. Exoplaneten, die durch leichtes Schwanken der Farben ihres Zentralsterns (Radialgeschwindigkeit) entdeckt wurden, erscheinen in rosa, während Planeten, die durch eine leichte Absenkung der Helligkeit ihres Zentralsterns (Transit) gefunden wurden, sind violett abgebildet. Weiters wurden direkt abgebildete Exoplaneten orange dargestellt. Exoplaneten, die durch gravitative Vergrößerung (Mikrolinseneffekt) des Lichts eines Hintergrundsterns entdeckt wurden, sind in Grün gezeigt.

Je schneller ein Planet um seinen Herkunftsstern kreist, desto höher wird der begleitende Ton abgespielt. Der ausgediente Satellit Kepler entdeckte etwa die Hälfte der ersten 4000 Exoplaneten in nur einer kleinen Region am Himmel, während die Mission TESS auf bestem Weg ist, noch mehr Exoplaneten zu finden, die um die hellsten, nahe gelegenen Sterne kreisen, und zwar am ganzen Himmel verteilt.

Exoplaneten zu finden hilft der Menschheit nicht nur, das Potenzial für die Häufigkeit von Leben anderswo im Universum besser zu verstehen, sondern auch, wie unsere Erde und das Sonnensystem entstanden sind.

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Wurzeln auf einem sich drehenden Planeten

Das Bild zeigt einen alten blattlosen Baum vor einem Himmel mit Strichspuren, die durch die Erdrotation entstehen.

Bildcredit und Bildrechte: Marcella Giulia Pace

Ein alter Baum mit Wurzeln auf einem rotierenden Planeten steht im Zentrum dieser Serie aus 137 Aufnahmen. Diese entstanden einer Nacht im Norden Siziliens und wurden jeweils 20 Sekunden belichtet.

Digitalkamera und Fischaugen-Objektiv waren für diese dramatische Zeitraffer auf ein Stativ montiert, sodass die Sterne am dunklen Himmel der Region Strichspuren zogen. Auf diese Weise erkennt man leicht den Himmelsnordpol des Planeten. Die Verlängerung der Rotationsachse der Erde in den Weltraum liegt links oben in der Mitte der konzentrischen Strichspurbögen.

Auch die Milchstraße ist abgebildet. Die Ebene unserer Galaxis erstreckt sich im weiten Sichtfeld von Norden nach Osten (von links nach rechts), sie bildet ein breites, leuchtendes Band aus diffusem Sternenlicht.

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Gaia zeigt die Bewegung der Milchstraße in 3-D

Der ESA-Satellit Gaia zeigt die Bewegung der Sterne am Himmel, links befindet sich ein großer blauer Bereich, der rechte Bereich ist rot

Bildcredit und Lizenz: ESA, Gaia, DPAC; Text: Ata Sarajedini (Florida-Atlantik-Universität, Podcast Astronomie-Minute)

Sternströme machen unseren Himmel lebendig. Dieser Karte wurde aus aktuellen Daten erstellt, die mit dem ESASatelliten Gaia gewonnen wurden. Sie zeigt die Bewegungen von 26 Millionen Sternen in der Milchstraße. Blau gefärbte Sterne bewegen sich auf uns zu, rot gefärbte entfernen sich von uns. Die Linien zeigen die Bewegungen der Sterne am Himmel.

Der große blaue Bereich links und die rote Fläche rechts auf der Karte vermitteln den allgemeinen Eindruck, dass Sterne in der Milchstraße um das Zentrum rotieren. Es gibt jedoch eine Region nahe der Mitte, wo es – verursacht durch die Bewegung der Sonne relativ zum starr rotierenden Zentralbalken der Galaxis – scheinbar umgekehrt läuft.

Das Wissen über die Bewegung der Sterne hilft der Menschheit, die komplexe Geschichte unserer Milchstraße und den Ursprung unserer Sonne besser zu verstehen.

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Straße und Milchstraße

Die Straße und die Milchstraße reichen auf diesem 180-Grad-Panorama des Sternenlicht-Reservat Alqueva unweit von Alentejo in Portugal von Horizont zu Horihont.

Bildcredit und Bildrechte: David Cruz

Nachts könnt ihr dieser Straße folgen, die durch das Sternenlicht-Reservat Alqueva unweit von Alentejo in Portugal führt. Oder ihr bleibt stehen, schaut hinauf und folgt der Milchstraße über den Himmel. Beide Straßen reichen auf diesem 180-Grad-Panorama vom 3. Juni von Horizont zu Horizont.

Der Name unserer Galaxis, der Milchstraße, bezieht sich auf ihre Erscheinung als milchige Bahn am Himmel. Das Wort Galaxie ist vom griechischen Wort für Milch abgeleitet. Auf dem Planeten Erde seht ihr den Bogen der Milchstraße ganz leicht an dunklen Orten in mondlosen Nächten, wenn auch nicht ganz so hell und farbenfroh wie auf diesem Bild.

Das leuchtende Himmelsband entsteht durch das kollektive Licht unzähliger Sterne in der galaktischen Ebene, die zu blass sind, um sie einzeln zu erkennen. Dunkle Schwaden undurchsichtiger interstellarer Staubwolken in der Galaxis durchschneiden das diffuse Sternenlicht. Im oberen Teil dieser Panorama-Nachtlandschaft über dem Bogen der Milchstraße leuchtet der helle Stern Wega. Rechts am Horizont seht ihr die zentrale Wölbung der Galaxis.

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Verlorene Milchstraße: Kollision mit Andromeda steht bevor

Das Bild ist ein Grafik-Komposit, es zeigt die Andromeda-Galaxie Messier 31 im Anflug auf unsere Milchstraße, mit der sie in etwa 4,5 Milliarden Jahren kollidieren wird.

Bildcredit: NASA, ESA, Z. Levay und R. vun der Marel (STScI), T. Hallas und A. Mellinger

Kollidiert unsere Milchstraße eines Tages mit ihrer größeren Nachbarin, der Andromedagalaxie? Ja, wahrscheinlich. Wenn man auf aktuellen Bildern des Weltraumteleskops Hubble leichte Verschiebungen der Sterne in M31 vor den Hintergrundgalaxien sorgfältig vermisst, lässt das vermuten, dass das Zentrum von M31 auf direktem Kollisionskurs mit dem Zentrum unserer Heimatgalaxie sein könnte.

Die Abweichungen der Seitwärtsgeschwindigkeit reichen anscheinend für eine gute Chance, dass die zentralen Teile der beiden Galaxien einander geringfügig verfehlen, doch sie kommen einander nahe genug, dass ihre äußeren Halos gravitativ verbunden werden. Wenn das geschieht, werden die beiden Galaxien verbunden, tanzen umeinander, verschmelzen schließlich und werden – im Laufe von Milliarden Jahren – zu einer großen elliptischen Galaxie.

Diese Kombination an Bildern zeigt den Himmel einer Welt (der Erde?) in ferner Zukunft, wenn die äußeren Teile der Galaxien zu kollidieren beginnen. Die genaue Zukunft unserer Milchstraße und der ganzen umgebenden Lokalen Gruppe bleibt wohl in den nächsten Jahren ein aktives Forschungsthema.

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Eine 10.000 Kilometer lange galaktische Brücke

Diese Brücke reicht entlang der Milchstraße vom Observatorium El Sauce in Chile (oben, auf dem Kopf stehend) zum Saint-Veran-Observatorium in den französischen Alpen.

Bildcredit und Bildrechte: Maxime Oudoux, Jean-Francois GELY

Diese kreative Astro-Kooperation überbrückt den Himmel von der nördlichen zur südlichen Halbkugel entlang der Ebene unserer Milchstraße. Für dieses weitläufige Komposit einer Nachtlandschaft wurde der Himmel über dem Observatorium El Sauce in Chile (oben) und dem Saint-Veran-Observatorium in den französischen Alpen am selben Tag fotografiert.

Durch eine Zeitverzögerung von 6 Stunden wurde die Milchstraße über den Sternwartekuppeln ausgerichtet. Die Aufnahmen entstanden mit ähnlichen Kameras und Objektiven, die an den beiden Orten auf einfache Stative montiert waren.

Am dunklen chilenischen Himmel leuchtet Nachthimmellicht bei der Kuppel des Observatoriums sowie die Große und die Kleine Magellansche Wolke. Bei der ähnlichen Aufnahme in den französischen Alpen ist die Lichtverschmutzung deutlich erkennbar, doch die ferne Andromedagalaxie ist in der nördlichen Nacht noch am Horizont zu sehen.

Die beiden Observatorien sind etwa 10.000 Kilometer voneinander entfernt.

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Milchstraße über Erdpyramiden in den französischen Alpen

Diese Erdpyramiden, auch Hoodoos genannt, stehen in den fanzösischen Alpen, darüber leuchtet die Cygnus-Region im Sternbild Schwan in der Milchstraße.

Bildcredit und Bildrechte: Benjamin Barakat

Echte Schlösser sind nicht so alt, doch die Galaxie im Hintergrund ist sogar noch älter. Diese Felsspitzen erinnern ein wenig an ein außerirdisches Schloss. Es sind Erdpyramiden, die wahrscheinlich Millionen Jahre alt sind, sie werden auch als Hoodoos bezeichnet.

Erdpyramiden sind zwar selten, kommen aber auf der ganzen Welt vor. Sie entstehen, wenn dichtes Gestein die Erosion von darunter liegendem weicherem Gestein verlangsamt. Die oben gezeigten Erdpyramiden stehen in den französischen Alpen. Sie werden Demoiselles Coiffées genannt, das heißt übersetzt „Frauen mit Frisur“.

Von der Galaxie im Hintergrund sehen wir die zentrale Scheibe unserer Milchstraße, deren Sterne typischerweise Milliarden Jahre alt sind. Die fotogene Cygnus-Himmelsregion über den Erdpyramiden liegt beim Sternbild Schwan. Sie ist reich an staubhaltigen dunklen Wolken und rot leuchtenden Nebeln.

Das Bild wurde in zwei Schritten aufgenommen: Der Vordergrund entstand am Abend in der Blauen Stunde, der Hintergrund wurde am selben Ort später in der Nacht fotografiert.

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EHT zeigt das Schwarze Loch in der Milchstraße

Das Event Horizon Telescope (EHT) zeigt ein Bild vom Schwarzen Loch Sgr A* in unserer Milchstraße, es befindet sich im Sternbild Schütze.

Bildcredit: Röntgen – NASA/CXC/SAO, Infrarot – NASA/HST/STScI; Einschub: Radio – Arbeitsgruppe Event Horizon Telescope

Ein Schwarzes Loch haust im Zentrum der Milchstraße. Es wurde beobachtet, dass Sterne um ein sehr massereiches, kompaktes Objekt kreisen, das als Sgr A* (gesprochen: „Sagittarius A Stern„) bezeichnet wird. Doch dieses soeben veröffentlichte Radiobild (Einschub) des auf der Erde stationierten Event Horizon Telescope (EHT) ist der erste direkte Nachweis des zentralen Schwarzen Lochs in der Milchstraße.

Wie von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt, krümmt die starke Gravitation des vier Millionen Sonnenmassen schweren Schwarzen Lochs das Licht und erzeugt einen schattenartigen dunklen Zentralbereich. Dieser ist von einer hellen, ringähnlichen Struktur umgeben.

Begleitende Beobachtungen mit Weltraumteleskopen und Observatorien auf der Erde bieten einen umfassenderen Blick auf die dynamische Umgebung des galaktischen Zentrums und zeigen das Bild des Schwarzen Lochs vom Event Horizon Telescope im Kontext. Das Hauptbild entstand aus Röntgendaten von Chandra sowie Infrarotdaten von Hubble.

Das große Bild ist etwa 7 Lichtjahre breit, der kleine Bildeinschub vom Event Horizon Telescope umfasst nur 10 Lichtminuten im Zentrum unserer Galaxis, das etwa 27.000 Lichtjahre entfernt ist.

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