Schlagwort: Spitzer

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Cancri 55 e: Klimamuster auf einer Welt voller Lava

Illustrations-Credit: NASA, JPL-Caltech, Weltraumteleskop Spitzer, Robert Hurt (Spitzer, Caltech)

Warum sollte man die Supererde Cancri 55 e besuchen? Ihr extrem heißes Klima schreckt ab, denn der Morgen kann auf dieser Welt frische Ströme aus Lava bringen. Der Planet Cancri 55 e wurde 2004 entdeckt. Er ist doppelt so breit wie unsere Erde und besitzt etwa 10 Erdmassen.

Der Planet kreist um einen sonnenähnlichen Stern, der 40 Lichtjahre entfernt ist. Dabei kommt er dem Stern viel näher als Merkur der Sonne. Er kreist so nahe, dass er gebunden rotiert. Das bedeutet, dass immer dieselbe Seite zu dem Stern zeigt, um den er kreist – wie unser Mond auf seiner Bahn um die Erde.

Kürzlich maß man die Temperaturschwankungen auf diesem Exoplaneten. Das gelang mit Beobachtungen in Infrarot mit dem Weltraumteleskop Spitzer. Diese Messungen halfen einem Künstler, dieses Video zu erstellen. Es gibt eine begründete Vermutung, wie ein Umlauf von Cancri 55 e aussehen könnte. Man sieht die volle Phase, wo der Planet ganz beleuchtet ist, sowie die dunkle Phase, wenn der Planet vor dem Stern vorbeizieht. Die anschaulichen roten Bänder auf Cancri 55 e zeigen Lavaströme, die vielleicht auf dem Planeten fließen.

Eine aktuelle Bestimmung der Dichte von 55 Cancri e zeigt, dass dieser Exoplanet nicht vorwiegend aus Sauerstoff besteht, wie die inneren Planeten im Sonnensystem, sondern eher aus Kohlenstoff. Daher lohnt es sich vielleicht, Cancri 55 e zu besuchen und seinen Kern zu erforschen. Denn der große Druck im Inneren des Planeten reicht aus, um den Kohlenstoff, den man dort fand, in einen riesigen Diamanten zu verwandeln.

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M101 im 21. Jahrhundert

Die Feuerradgalaxie M101 füllt das Bild. Ihre Spiralarme sind auf dieser Aufnahme von hellrot leuchtenden Sternbildungsgebieten gesäumt, nach außen hin verlaufen sie blau, was offene Sternhaufen andeutet.

Bildcredit: NASA, ESA, CXC, JPL, Caltech STScI

Die große, schöne Spiralgalaxie M101 ist einer der letzten Einträge in Charles Messiers berühmtem Katalog. Doch sie ist nicht unbedeutend. Die Galaxie ist gewaltige 170.000 Lichtjahre groß. Sie misst also fast doppelt so viel wie unsere Milchstraße. M101 war einer der Spiralnebel, die mit Lord Rosses großem Teleskop beobachtet wurden. Das Teleskop war der Leviathan von Parsonstown aus dem 19. Jahrhundert.

Diese Ansicht des großen Inseluniversums entstand in mehreren Wellenlängen. Sie ist im Vergleich dazu ein Komposit aus Bildern, die im 21. Jahrhundert von Weltraumteleskopen aufgenommen wurden. Die Bilddaten sind farbcodiert, von Röntgenstrahlen bis Infrarotwellenlängen (hohe bis niedrige Energie). Sie stammen vom Röntgenobservatorium Chandra (violett), dem Galaxy Evolution Explorer (GALEX, blau) sowie den Weltraumteleskopen Hubble (gelb) und Spitzer (rot).

Die Röntgendaten zeigen Gas um explodierte Sterne, Neutronensterne und Doppelsternsysteme mit Schwarzen Löchern in M101. Dieses Gas ist viele Millionen Grad heiß. Die Daten mit niedriger Energie zeigen Sterne und Staub, aus denen die prächtigen Spiralarme von M101 bestehen.

M101 ist auch als Feuerradgalaxie bekannt. Sie liegt etwa 25 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Große Bärin (Ursa Major).

(Hinweis der Herausgeber: Das Bild, das ursprünglich hier gezeigt war, wurde am 25. Jänner zurückgezogen.)

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Infrarotporträit der Großen Magellanschen Wolke (GMW)

Das Infrarotbild des Weltraumteleskops Herschel zeigt die Große Magellansche Wolke als turbulente Staubwolke mit einigenhell leuchtenden Stellen.

Bildcredit: ESA / NASA / JPL-Caltech / STScI

Kosmische Staubwolken kräuseln dieses Infrarotporträt der Großen Magellanschen Wolke (GMW). Sie ist eine Begleitgalaxie der Milchstraße. Das tolle Kompositbild stammt von den Weltraumteleskopen Herschel und Spitzer. Es zeigt, dass die benachbarte Zwerggalaxie voller Staubwolken ist, ähnlich wie der Staub in der Ebene der Milchstraße. Die Temperaturen im Staub zeigen meist die Aktivität von Sternbildung.

Die Spitzer-Daten sind blau dargestellt. Sie zeigen warmen Staub, der von jungen Sternen erwärmt wird. Herschels Instrumente lieferten die rot und grün gezeigten Bilddaten. Sie zeigen Staubemissionen von kühleren Regionen, die dazwischen liegen. Dort beginnt die Sternbildung gerade erst, oder sie hat bereits aufgehört.

Das Infrarotbild der Großen Magellanschen Wolke zeigt die Emissionen von Staub sehr deutlich. Die Ansicht unterscheidet sich stark von Aufnahmen im sichtbaren Licht. Der bekannte Tarantelnebel in der Galaxie sticht immer noch heraus. Man erkennt ihn leicht, er ist die hellste Region links neben der Mitte. Die Große Magellansche Wolke ist an die 160.000 Lichtjahre entfernt und etwa 30.000 Lichtjahre groß.

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Die Sombrerogalaxie in Infrarot

Der Staubring der Sombrerogalaxie, der in sichtbarem Licht dunkel ist, leuchtet auf diesem Infrarotbild hellrosa. Die Wölbung aus Sternen wurde hellblau gefärbt.

Bildcredit: R. Kennicutt (Steward Obs.) et al., SSC, JPL, Caltech, NASA

Dieser schwebende Ring ist so groß wie eine Galaxie. Er ist sogar eine Galaxie – zumindest ein Teil davon. Er gehört nämlich zur fotogenen Sombrerogalaxie. Diese ist eine der größten Galaxien im nahen Virgo-Galaxienhaufen. Im sichtbaren Licht ist der Ring ein dunkles Band aus Staub, das den mittleren Bereich der Sombrerogalaxie verdeckt. Im Infrarotlicht leuchtet es hell.

Das Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Spitzer im Erdorbit aufgenommen und digital geschärft. Es wurde mit einem früheren Bild des Weltraumteleskops Hubble in sichtbarem Licht kombiniert und zeigt das infrarote Leuchten in Falschfarben. Die Sombrerogalaxie ist als M104 katalogisiert. Sie ist etwa 50.000 Lichtjahre groß und 28 Millionen Lichtjahre entfernt. Wir sehen M104 mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jungfrau (Virgo).

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Der infrarote Trifidnebel M20

Links ist ein grün leuchtender runder Nebel, der wie eine Höhle wirkt und innen rot leuchtet. Er ist von lose verteilten Sternen umgeben. Die normalerweise dunklen Staubbahnen im Trifidnebel leuchten hier hell.

Bildcredit: J. Rho (SSC/Caltech), JPL-Caltech, NASA

Der Trifidnebel ist auch als Messier 20 oder M20 bekannt. Mit einem kleinen Teleskop findet man ihn leicht. Er ist ein bekanntes Ziel im nebelreichen Sternbild Schütze. Bildern im sichtbaren Licht zeigen dunkle, undurchsichtige Staubbahnen. Sie spalten den Nebel in drei Teile. Dieses Infrarotbild durchdringt Molekülwolken. Es zeigt die dunklen Staubbahnen als Fasern aus leuchtenden Staubwolken. Dazwischen leuchten neu entstandene Sterne.

Die prachtvolle Falschfarbenansicht entstand mit dem Weltraumteleskop Spitzer. Forschende zählen in den Infrarotdaten junge und noch nicht voll entwickelte Sterne. Sie sind normalerweise in den Staub- und Gaswolken der faszinierenden Sternbildungsregion verborgen, wo sie entstehen.

Der Trifidnebel ist ungefähr 30 Lichtjahre groß und nur 5500 Lichtjahre entfernt.

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Der Ausreißerstern Zeta Ophiuchi

Der blaue Stern mitten im Bild treibt eine Stoßwelle vor sich her, es ist der rote Bogen, der nach links gewölbt ist. Das Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Spitzer in Infrarotlicht aufgenommen.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Weltraumteleskop Spitzer

Wie ein Schiff, das durch kosmische Meere pflügt, bildet der Ausreißerstern Zeta Ophiuchi eine gewölbte interstellare Bug- oder Kopfwelle. Sie ist auf diesem faszinierenden Infrarotporträt dargestellt. Das Falschfarbenbild zeigt den bläulichen Stern Zeta Oph nahe der Bildmitte. Er ist ungefähr 20 Mal massereicher als die Sonne und bewegt sich mit 24 Kilometern pro Sekunde nach links.

Sein starker Sternwind eilt ihm voraus. Er komprimiert und erwärmt die staubhaltige interstellare Materie. Dabei entsteht die gebogene Stoßfront. In der Umgebung befinden sich Wolken aus relativ unberührter Materie.

Was versetzte diesen Stern in Bewegung? Zeta Oph gehörte wahrscheinlich zu einem Doppelsternsystem, dessen Begleitstern massereicher und daher kurzlebiger war. Als der Begleiter als Supernova explodierte und vernichtend viel Masse verlor, wurde Zeta Oph aus dem System geschleudert.

Zeta Oph ist ungefähr 460 Lichtjahre entfernt und 65.000 Mal leuchtstärker als die Sonne. Er wäre einer der helleren Sterne am Himmel, wenn er nicht von undurchsichtigem Gas umgeben wäre. Das Bild ist etwa 1,5 Grad breit. Das entspricht in der geschätzten Entfernung von Zeta Ophiuchi 12 Lichtjahren.

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Sterne im galaktischen Zentrum

Das galaktische Zentrum wurde hier vom Weltraumteleskop Spitzer aufgenommen. Es beobachtet in Infrarot und kann daher durch die Staubwolken um das Zentrum Sgr A* hindurchblicken.

Bildcredit: Susan Stolovy (SSC/Caltech) et al., JPL-Caltech, NASA

Das Zentrum der Milchstraße ist hinter Wolken aus dunklem Gas und Staub vor den neugierigen Blicken optischer Teleskope verborgen. Doch auf dieser fantastischen Ansicht dringen die Infrarotkameras am Weltraumteleskop Spitzer durch einen Großteil des Staubs. Sie zeigen die Sterne im überfüllten galaktischen Zentrum.

Das detailreiche Bild in Falschfarben ist ein Mosaik. Es entstand aus vielen kleineren Aufnahmen. Ältere, kühlere Sterne sind hier mit bläulichen Farbtönen dargestellt. Rötlich leuchtende Staubwolken begleiten junge, heiße Sterne in Sternbildungsgebieten. Erst kürzlich entdeckte man, dass im Zentrum der Milchstraße neue Sterne entstehen können.

Das galaktische Zentrum befindet sich im Sternbild Schütze. Es ist etwa 26.000 Lichtjahre entfernt. In dieser Entfernung ist das Bild ungefähr 900 Lichtjahre breit.

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Gelbe Kugeln in W33

Das Bild von W33 wurde in Infrarot-Wellenlängen aufgenommen, diese wurden in Farben des sichtbaren Lichts gefärbt. Im Bild sind Objekte verteilt, die als gelbe Kugeln bezeichnet wurden.

Bildcredit: NASA/JPL-Caltech

Das Weltraumteleskop Spitzer beobachtete die Infrarot-Wellenlängen 3,6 Mikrometer, 8,0 und 24,0 Mikrometer. Im Bild sind sie als sichtbares Licht in Rot, Grün und Blau dargestellt. Die kosmische Wolke aus Gas und Staub ist W33. Es ist ein massereicher Komplex mit Sternbildung nahe der Ebene unserer Milchstraße. W33 ist etwa 13.000 Lichtjahre entfernt.

Was sind diese gelben Kugeln? Interessierte Laien fragten das beharrlich immer wieder. Die Laien beteiligten sich online am Milky Way Project. Als sie viele Spitzer-Bilder überflogen, fanden sie diese Gebilde und nannten sie „gelbe Kugeln“.

Nun gibt es eine Antwort. Man erkannte, dass die gelben Kugeln auf Spitzer-Bildern ein frühes Stadium bei der Entstehung massereicher Sterne sind. Sie erscheinen gelb, weil sich dort rote und grüne Bereiche überlappen. Diese Farben wurden den Spitzer-Wellenlängen von Staub und organischen Molekülen zugewiesen, die man als PAHs bezeichnet.

Gelbe Kugeln zeigen das Stadium, bevor junge, massereiche Sterne im Gas und Staub, der sie umgibt, Höhlen bilden. Sie erscheinen auf dem Spitzer-Bild als Blasen mit grünem Rand und rotem Zentrum. Die Erfolgsgeschichte der astronomischen Schwarmforschung ist nur ein Teil des Zooniversums.

Das Bild von Spitzer ist 0,5 Grad breit. Das entspricht in der geschätzten Entfernung von W33 etwa 100 Lichtjahren.

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