Die farbenprächtigen Wolken von Rho Ophiuchi

Um den Stern Rho Ophiuchi leuchten Nebel in vielen Farben. Dunkle Staubwolken bilden dazwischen Ranken. Der Kugelsternhaufen M4 ist nur zufällig im selben Bildfeld, er ist viel weiter entfernt als die Nebel.

Bildcredit und Bildrechte: Rafael Defavari

Die vielen spektakulären Farben der Rho-Ophiuchi-Wolken zeigen unterschiedliche Prozesse. Die blauen Regionen leuchten vorwiegend in reflektiertem Licht. Das blaue Licht des Sterns Rho Ophiuchi und nahe gelegener Sterne wird von diesen Teilen des Nebels wirksamer reflektiert als rotes Licht. Der Tageshimmel der Erde erscheint aus dem gleichen Grund blau.

In den roten und gelben Regionen leuchten vorwiegend die Emissionen von atomaren und molekularen Gasen im Nebel. Licht von nahe gelegenen blauen Sternen – sie sind energiereicher als der helle Stern Antares – stößt Elektronen aus dem Gas. Wenn sich die Elektronen wieder mit dem Gas verbinden, leuchtet es.

Die dunkelbraunen Regionen bestehen aus Staubkörnchen, die in jungen Sternatmosphären entstehen. Sie verdecken das Licht, das hinter ihnen abgestrahlt wird. Die Rho-Ophiuchi-Sternwolken sind viel näher als der Kugelsternhaufen M4. Er ist links unten zu sehen. Die Wolken leuchten sogar viel farbiger, als Menschen sie sehen können. Sie strahlen Licht in jeder Wellenlänge von Radio- bis Gammastrahlen ab.

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Polarlicht und ungewöhnliche Wolken über Island

Hinter einem Gletscher und einem See leuchten grüne Polarlichter und der Mond.

Bildcredit und Bildrechte: Stéphane Vetter (Nuits sacrées)

Was geschieht am Himmel? In dieser kalten Winternacht in Island passiert ziemlich viel. Im Vordergrund liegt der größte Gletscher Islands: der Vatnajökull. Weit links scheinen helle, grüne Polarlichter aus dem Gletscher zu strömen, als wäre er ein Vulkan. Das Polarlicht wird vom See im Vordergrund reflektiert, dem Jökulsárlón.

Rechts befindet sich eine lange, ungewöhnliche Lenticularis. Sie ist von grünem Licht gefärbt, das von einem anderen Polarlicht weit dahinter abgestrahlt wird. Knapp über dieser Lenticularis zeigt eine ungewöhnliche irisierende Lenticularis einen großen Umfang an Spektralfarben. Weit hinter der Lenticularis geht der Mond unter, und weit hinter dem Mond gehen Sterne unter. Dieses Bild wurde Ende März 2012 fotografiert.

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Das Blitz-Spektrum unserer Sonne

Links ist die Korona der Sonne bei einer Sonnenfinsternis hinter dem Mond zu sehen, rechts ist sie mit einem Prisma in ihre Spektralfarben aufgefächert.

Bildcredit und Bildrechte: Constantine Emmanouilidi

In einer Sekunde änderte sich am 3. November während der kurzen totalen Phase einer Sonnenfinsternis das sichtbare Spektrum der Sonne von Absorption zu Emission. Das zeitlich gut geplante Bild des aufklarenden Himmels entstand über Gabun in Zentralafrika mit Teleobjektiv und Beugungsgitter. Es zeigt den flüchtigen Augenblick. Das alles überflutende Licht der Sonnenscheibe war vom Mond verdeckt.

Normalerweise bestimmt das Absorptionsspektrum der Photosphäre das Licht der Sonne. Es war hier verborgen. Übrig bleiben einzelne Finsternisbilder, die rechts neben der verfinsterten Sonne durch das Beugungsgitter aufgefächert sind. Sie zeigen Spektralfarben jeder Wellenlänge des Lichts. Diese Spektralfarben werden von den Atomen im dünnen Bogen der Chromosphäre der Sonne abgestrahlt.

Die hellsten Bilder entsprechen den stärksten chromosphärischen Emissionslinien. Sie entstehen durch Wasserstoffatome. Ganz rechts ist die rote H-alpha-Emission abgebildet, links die blaue H-Beta-Emission. Das hellgelbe Emissionsbild dazwischen entsteht durch Heliumatome. Dieses Element wurde erstmals im Blitz-Spektrum der Sonne entdeckt.

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Alle Farben der Sonne

Das Spektrum der Sonne wurde so lang gezogen, dass es in vielen Zeilen übereinander abgebildet wurde. Oben sind rote Spektralfarben, unten blaue und in der Mitte leuchtet das Spektrum gelb und grün. Die vielen dunklen Linien absorbieren Licht bestimmter Elemente oder Moleküle.

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

Wir wissen immer noch nicht, warum im Licht der Sonne einige bestimmte Farben fehlen. Das Bild zeigt alle sichtbaren Sonnenfarben. Dazu wurde Sonnenlicht durch ein Prisma-artiges Gerät gelenkt. Das Spektrum wurde mit dem McMath-Pierce-Sonnenteleskop erstellt. Unsere weiß erscheinende Sonne strahlt zwar Licht in fast jeder Farbe ab, doch sie leuchtet im gelbgrünen Bereich am hellsten.

Die dunklen Flecken im oben gezeigten Spektrum stammen von Gas auf oder über der Sonnenoberfläche, das von unten abgestrahltes Sonnenlicht absorbiert. Verschiedene Arten von Gas absorbieren verschiedene Lichtfarben. Daher ist es möglich, die Gase zu bestimmen, aus denen die Sonne besteht. Helium wurde zum Beispiel 1870 erstmals in einem Sonnenspektrum entdeckt und erst später auch hier auf der Erde entdeckt. Inzwischen wurden die meisten Absorptionslinien im Spektrum bestimmt – aber nicht alle.

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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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