Das Sonnenspektrum mit fehlenden Farben

Das Bild in Regenbogenfarben zeigt ein vollständiges, hoch aufgelöstes Sonnenspektrum im sichtbaren Licht. Die Farben von unten nach oben sind blau, grün, gelb und rot.

Bildcredit: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF

Beschreibung: Es ist immer noch nicht bekannt, warum im Sonnenlicht manche Farben fehlen. Hier sind alle sichtbaren Farben der Sonne dargestellt, indem Sonnenlicht durch ein prismenartiges Instrument geleitet wurde. Das Spektrum entstand am McMath-Pierce-Sonnenobservatorium und zeigt in erster Linie, dass unsere Sonne zwar weiß erscheint, tatsächlich aber Licht in fast jeder Farbe abstrahlt und im gelbgrünen Spektralbereich am hellsten leuchtet.

Die dunklen Flecken im oben gezeigten Spektrum stammen von Gas in oder über der Sonnenoberfläche, das Sonnenlicht absorbiert, welches darunter abgestrahlt wird. Da unterschiedliche Gasarten verschiedene Farben des Lichtes absorbieren, kann man aus diesen Flecken ableiten, aus welchen Gasen die Sonne besteht. Helium zum Beispiel wurde 1870 erstmals in einem Sonnenspektrum entdeckt, erst danach fand man es auch hier auf der Erde. Inzwischen wurde die Mehrheit der Absorptionslinien im Spektrum bestimmt – aber nicht alle.

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Sternfarben und Pinyon-Kiefer

Vor einem Hintergrund verschwommener Sterne ist die Silhouette eines Nadelzweigs zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Stan Honda

Beschreibung: Der schöne, leuchtende Schmuck dieser Pinyon-Kiefer sind helle Sterne im Sternbild Skorpion und das zarte Leuchten der zentralen Milchstraße. Das flach wirkende Bild ist auf die Nähe fokussiert.

Die Aufnahme wurde im Juni am nördlichen Rand des Grand Canyon auf dem Planeten Erde fotografiert. Es zeigt die Kiefernnadeln auf dem Zweig scharf und die fernen Sterne verschwommen, sodass ihr Licht interessante farbige Scheiben bildet. Die Farbe eines Sterns zeigt seine Temperatur.

Die meisten verschwommenen hellen Sterne im Skorpion haben einen bläulichen Farbton, ihre Oberflächentemperatur ist viel höher als die der Sonne. Der Riesenstern Antares im Zentrum des Skorpions ist kühler, größer und deutlich röter als die Sonne.

Auf scharf gestellten Teleskopansichten wäre die weißliche Scheibe rechts oben sofort erkennbar, es ist der beringte Gasriese Saturn, der Sonnenlicht reflektiert.

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Schillernde Wolken über Thamserku

Über einem Gipfel im Himalaya schillern irisierende Wolken in vielen Farben des Spektrums.

Bildcredit und Bildrechte: Oleg Bartunov

Wie kann eine Wolke in verschiedenen Farben leuchten? Dieses relativ seltene Phänomen wird als irisierende Wolken bezeichnet. Dabei sind ungewöhnlich lebhafte Farben oder sogar ein ganzes Farbspektrum zu sehen.

Diese Wolken bestehen aus winzigen Wassertröpfchen, die allesamt fast gleich groß sind. Wenn die Sonne an der richtigen Stelle steht und selbst von dicken Wolken verdeckt ist, brechen diese dünneren Wolken das Sonnenlicht in einer fast einheitlichen Weise. Dabei werden verschiedene Farben unterschiedlich stark abgelenkt. Daher erreichen die einzelnen Farben den Beobachter aus leicht unterschiedlichen Richtungen.

Bei vielen Wolken beginnen Regionen mit einheitlicher Tröpfchengröße zu schillern. Sie werden aber rasch zu dick, sie werden durchmischt oder sind bald zu weit von der Sonne entfernt, um in auffälligen Farben zu schillern. Diese irisierende Wolke wurde 2009 im Himalaja in Nepal fotografiert. Sie leuchten hinter dem 6600-Meter-Gipfel Thamserku.

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M106 im ganzen Spektrum

Aus einer Spiralgalaxie mit Staubbahnen und rötlichen Sternbildungsgebieten ragen violette Arme, die sich über die Galaxienscheibe erheben. Sie sind auf Bildern in sichtbarem Licht nicht zu sehen.

Bildcredits: Röntgen – NASA / CXC / Caltech / P.Ogle et al., Optisch – NASA/STScI, Infrarot – NASA/JPL-Caltech, Radio – NSF/NRAO/VLA

Die Spiralarme der hellen, aktiven Galaxie M106 breiten sich auf diesem Multiwellenlängen-Porträt aus. Es entstand aus Bilddaten von Radio- bis Röntgenstrahlen und zeigt die Galaxie im ganzen elektromagnetischen Spektrum. M106 ist auch als NGC 4258 bekannt. Sie befindet sich im nördlichen Sternbild Jagdhunde. Die gut vermessene Entfernung zu M106 beträgt 23,5 Millionen Lichtjahre. Damit hat diese kosmische Szenerie einen Durchmesser von etwa 60.000 Lichtjahren.

Typisch für große Spiralgalaxien sind dunkle Staubbahnen, junge Sternhaufen und Sternbildungsgebiete. Sie säumen die Spiralarme, die in einem hellen Kern zusammenlaufen.

Doch dieses Komposit betont zwei anomale Arme in Radio (violett) und Röntgen (blau). Sie erheben sich anscheinend aus der Zentralregion von M106. Sie sind Hinweise auf energiereiche Strahlströme von Materie, die in die Galaxienscheibe rasen. Die Strahlen werden wahrscheinlich mit Materie gespeist, die in ein massereiches zentrales Schwarzes Loch fällt.

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Das Spektrum der Nova Delphini

Das Bild zeigt Spektren von Sternen, das helle Spektrum in der Mitte gehört zur Nova Delphini 2013. Die anderen Spektren sind blasser. Links oben sind zwei ebenfalls hellere Spektren.

Bildcredit und Bildrechte: Jürg Alean

Ende letzter Woche tauchte im Sternbild Delfin ein neuer Stern auf. Sein Spektrum verriet Forschenden seine wahre Natur. Er ist nun als Nova Delphini bekannt. Das Spektrum im sichtbaren Licht hat fast die maximale Helligkeit. Es befindet sich in der Bildmitte des Sternfeldes, das in der Nacht vom 16. auf 17. August mit Prisma und Teleskop an der Schweizer Sternwarte Bülach fotografiert wurde.

Die dunkelsten Bänder im Spektrum der Nova sind starke Absorptionslinien von Wasserstoffatomen. Die starken Absorptionslinien sind an ihrem roten Ende von hellen Emissionsbändern begrenzt. Das Muster ist die spektrale Signatur von Materie, die von einem kataklystischen Doppelsternsystem ausgestoßen wurde. Es handelt sich um eine klassische Nova.

Die anderen Sterne im Sichtfeld sind blasser. Ihre Spektren sind mit Hipparcos-Katalognummer, Helligkeit in Größenklassen und Spektralklasse markiert. Rechts unten ist zufällig auch die blasse Emissionslinie des planetarischen Nebels NGC 6905 angedeutet.

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Ein Horizontregenbogen in Paris

Der Pariser Eiffelturm ragt über dem Horizont hoch. Darüber dräuen dunkle Wolken. Über dem Horizont verläuft waagrecht ein Horizontregenbogen.

Bildcredit und Bildrechte: Bertrand Kulik

Warum ist dieser Horizont so bunt? Weil es gegenüber der Sonne regnet. Eigentlich ist hier bloß ein gewöhnlicher Regenbogen zu sehen. Doch er ist ungewöhnlich ausgerichtet, weil die Sonne bei Entstehung des Regenbogens hoch am Himmel stand.

Das Zentrum jedes Regenbogens steht exakt gegenüber der Sonne. Daher erzeugt eine hoch stehende Sonne, die von fernen Regentropfen reflektiert wird, einen niedrigen Regenbogen, von dem nur der oberste Teil zu sehen ist. Der Rest des Regenbogens liegt unter dem Horizont.

Zwei Beobachter können niemals genau denselben Regenbogen sehen. Jeder Beobachter befindet sich exakt zwischen der Sonne und dem Zentrum des Regenbogens. Und jeder Beobachter sieht die farbigen, kreisrunden Bänder genau 42 Grad um das Zentrum des Regenbogens herum.

Dieses Bild zeigt den Eiffelturm. Es wurde letzte Woche in der französischen Hauptstadt Paris fotografiert. Die unregelmäßigen Gewitter dauerten zwar fast den ganzen Tag, doch der Horizontregenbogen war nur wenige Minuten zu sehen.

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Meteor und Mondregenbogen über dem Wallaman-Wasserfall

Von einer Klippe stürzt ein ruhiger Wasserfall in die Tiefe. Unten leuchtet ein bunter Mondregenbogen. Am Himmel blitzt ein Meteor vor dem Band der Milchstraße und dem sternklaren Himmel.

Bildcredit und Bildrechte: Thierry Legault

Welcher Teil dieses Panoramas mit Landschaft und Himmel ist atemberaubend? Ein Wasserfall, ein Meteor, der Sternenhimmel und ein Mondregenbogen buhlen um Beachtung.

Halten wir erst einmal fest, was nicht zu sehen ist: Es ist der helle Mond, der hinter der Kamera aufgeht. Er beleuchtete letzten Juni nicht nur diese wunderschöne Landschaft im australischen Queensland, sondern schuf auch den schönen Mondregenbogen vor dem Wallaman-Wasserfall. Über dem Bergkamm verläuft waagrecht die Lichtspur eines Flugzeuges.

Weiter oben verläuft die Spur eines hellen Meteors nach unten. Sie wurde von einem kleinen Kieselstein aus unserem Sonnensystem gezogen. Er blitzte beim Eintritt in die Erdatmosphäre auf. Weit hinter dem Meteor leuchten zahlreiche helle Sterne und Nebel in der Nähe des Zentrums unserer Galaxis.

Schließlich befindet sich in weiter Ferne das Band unserer Milchstraße. Es verläuft im Bild diagonal von links unten nach rechts oben und umkreist den ganzen Himmel.

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Farbenprächtige Wolken bei Rho Ophiuchi

Die Region um Antares und Rho Ophiuchi ist besonders farbenprächtig, sie bietet rote, blaue und gelbe Nebel sowie dunkle Staubbahnen und einen weißen Kugelsternhaufen.

Bildcredit und Bildrechte: Tom O’Donoghue

Warum ist der Himmel bei Antares und Rho Ophiuchi so bunt? Die Farben stammen von einer Mischung an Objekten und Prozessen. Wenn feiner Staub vorne von Sternenlicht angestrahlt wird, bildet er blaue Reflexionsnebel. Gasförmige Wolken, deren Atome von ultraviolettem Sternenlicht angeregt werden, werden rötliche Emissionsnebel. Staubwolken, die von hinten beleuchtet werden, blockieren das Sternenlicht und erscheinen daher dunkel.

Der rote Überriese Antares ist einer der hellsten Sterne am Nachthimmel. Er beleuchtet die rötlich-gelben Wolken unter der Mitte. Rho Ophiuchi liegt oben in der Mitte des blauen Nebels. Der ferne Kugelsternhaufen M4 leuchtet rechts neben Antares. Rechts darüber befindet sich eine rote Wolke. Sie hüllt den Stern Sigma Scorpii ein. Die Sternwolken sind sogar noch bunter, als Menschen sie wahrnehmen können. Sie strahlen Licht im gesamten elektromagnetischen Spektrum ab.

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