Schlagwort: Spektrum

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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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Im Nachleuchten festgehalten

Links ist ein Gammastrahlenblitz, der mit einem Spektrum markiert ist. Von dem Blitz geht diagonal nach oben ein Strahl aus, der durch zwei Galaxien verläuft. Hinter jeder Galaxie ist ein weiteres Spektrum angebracht.

Illustrationscredit: ESO, L. Calçada; Forschungsteam: Sandra Savaglio (MPE) et al.

Diese künstlerische Darstellung zeigt zwei ferne Galaxien im Nachleuchten von GRB090323. Die Galaxien entstanden etwa 2 Milliarden Jahre nach dem Urknall. GRB090323 war ein Gammastrahlenblitz, sein Licht durchquerte fast das ganze Universum.

Der Ausbruch wurde im März 2009 vom Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi entdeckt. Der Gammablitz strahlte durch seine Heimatgalaxie und eine weitere Galaxie in der Nähe. Diese Anordnung wurde aus dem Spektrum des Nachleuchtens geschlossen.

Das Nachleuchten des Blitzes verblasst langsam. Das Spektrum des Nachleuchtens wurde mit einer Einheit des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte beobachtet. Es lieferte ein überraschendes Ergebnis, nämlich dass die fernen Galaxien mehr schwere Elemente enthalten als die Sonne. Sie weisen die höchste Anreicherung an schweren Elementen auf, die je im frühen Universum beobachtet wurde.

Schwere Elemente reichern ältere Galaxien im lokalen Universum an. Sie sind in früheren Sterngenerationen entstanden. Somit haben diese jungen Galaxien im Vergleich zu unserer Milchstraße eine ungeheure Sternbildungsrate und chemische Entwicklung durchlaufen.

Der Ort des Ausbruchs liegt in der Illustration links. Das Licht wandert vom Ausbruch aus durch die Galaxien rechts daneben. Dunkle Absorptionslinien im Spektrum des Nachleuchtens zeigen die Elemente in den Galaxien. Diese Spektren sind als Einschübe dargestellt. Sternforschende auf dem Planeten Erde sind etwa 12 Milliarden Lichtjahre außerhalb des rechten Bildrandes.

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Wasserfall, Mondbogen und Polarlicht in Island

Über einen Steilhang stürzt ein Wasserfall. Nach links breitet sich ein Regenbogen aus.

Bildcredit und Bildrechte: Stephane Vetter (Nuits sacrees)

Je länger ihr dieses Bild betrachtet, desto mehr entdeckt ihr. Vielleicht fällt der Blick zuerst auf den malerischen Wasserfall Skógafoss rechts im Bild. Zu den isländischen Sehenswürdigkeiten zählt oft auch ein bunter Lichtbogen wie jener links im Bild. Es ist kein farbiger Regenbogen, denn die Wassertropfen stammen nicht von Regen, und sie brechen auch nur indirekt das Licht der Sonne. Die Tropfen stammen vom Wasserfall, und sie werden vom fast vollen Mond beleuchtet.

Hoch oben schimmern die zarten, grünen Streifen eines Polarlichtes.

Die Szenerie wurde letzten Monat nachts fotografiert. Hinten ist eine schöne Sternenlandschaft mit dem Großen Wagen. Er ist ein Teil des Sternbildes Große Bärin (Ursa Major).

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Irisierende Pileus-Wolke über Äthiopien

Über einer dunklen Wolke ragt am fast gleich dunklen Himmel eine schillernde Kuppel auf. Rechts unten ist die Silhouette von Bäumen.

Bildcredit und Bildrechte: Esther Havens (Light the World)

Beschreibung: Wie viele dunkle Wolken haben ein buntes Innenleben? Hinter dieser dunklen Wolke ragt eine irisierende Pileus-Wolke auf. Das ist eine Gruppe aus Wassertröpfchen, die allesamt ähnliche groß sind. Daher beugen sie gemeinsam die Farben des Sonnenlichts unterschiedlich stark.

Eine Fotografin bemerkte in Äthiopien zufällig diese malerische Ansicht. Kurz darauf entstand dieses Bild. Ein detailreicheres Foto derselben Wolke zeigt nicht nur viele Farben, sondern auch ungewöhnliche, dunkle, gewellte Bänder, die vermutlich von Wellenstörungen in der Wolke stammen.

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Regenbogen bei Sonnenuntergang

Im Panorama geht rechts die Sonne unter, links ist am Wolkehhimmel ein Regenbogen zu sehen.

Credit und Bildrechte: Bernd Thinius (Inastars Observatorium Potsdam)

Beschreibung: Wo steht die Sonne, wenn ihr einen Regenbogen seht? Natürlich hinter euch. Deses Panorama wurde am 28. Juli fotografiert, es zeigt einen Regenbogen Seite an Seite mit der Sonne (rechts). Die bewölkte Ansicht des Sonnenuntergangs zeigt die ganzen 360 Grad um den Horizont.

Das Panorama entstand aus 20 Einzelbildern, die an einem Observatorium am Stadtrand der deutschen Stadt Potsdam fotografiert wurden. Der Regenbogen selbst entsteht durch Sonnenlicht, das im Inneren der Regentropfen in Gegenrichtung der Sonne zum Beobachter zurückreflektiert wird.

Wenn Sonnenlicht in die Tropfen fällt und dabei von Luft in Wasser und wieder zurück in die Luft gelangt, werden längere Wellenlängen (rötere Farben) weniger stark gebrochen oder gebeugt als kürzere Wellenlängen (blauere Farben). Dadurch wird das Sonnenlicht in die Regenbogenfarben aufgeteilt.

Das scharfe Bild zeigt außer dem vollständigen, prächtigen Primärregenbogen auch zartere Effekte. Ihr seht einen teilweisen schwächeren Sekundärregenbogen links über dem Primärregenbogen und zarte Bögen knapp innerhalb des Primärregenbogens, die als Interferenzregenbögen bezeichnet werden.

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Alle Farben der Sonne

Das Bild zeigt ein Sonnenspektrum, das so lang ist, dass es in viele Zeilen aufgeteilt wurde. Oben ist ein breiter Bereich mit roten Zeilen, die nach einem schlalen orange und gelb gefärbten Zeilen in einen breiten grünen Bereich übergehen, unten folgt ein blauer Teil.

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

Beschreibung: Immer noch ist nicht sicher, warum manche Farben im Licht der Sonne fehlen. Oben sind alle sichtbaren Farben der Sonne dargestellt. Für das Bild wurde das Licht der Sonne durch ein prismaähnliches Gerät geleitet. Dieses Spektrum entstand am McMath-Pierce-Sonnenobservatorium. Es zeigt vor allem, dass unsere gelblich leuchtende Sonne zwar Licht in fast jeder Farbe ausstrahlt, aber im gelb-grünen Bereich am hellsten leuchtet.

Die dunklen Flecken im Spektrum stammen von Gas auf oder über der Sonnenoberfläche, welches das darunter abgestrahlte Sonnenlicht absorbiert. Da verschiedene Arten von Gas unterschiedliche Farben des Lichtes absorbieren, ist es möglich, die Zusammensetzung der Sonne zu ermitteln. Helium zum Beispiel wurde 1870 erstmals im Sonnenspektrum entdeckt und erst danach hier auf der Erde. Inzwischen konnte der Großteil der Absorptionslinien im Spektrum zugeordnet werden – aber nicht alle.

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