Schlagwort: Ultraviolett

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Ein Lichthof für Andromeda

Die Andromedagalaxie M31 besitzt einen ausgedehnten Lichthof, der kürzlich mit dem AMIGA-Projekt vermessen wurde.

Credit für die digitale Illustration: NASA, ESA, J. DePasquale und E. Wheatley (STScI) und Z. Levay

Beschreibung: Die Andromedagalaxie M31 ist die größte Spiralgalaxie in der Nähe unserer Milchstraße. Sie ist ungefähr 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt und leuchtet als kleine, blasse, längliche Wolke am Nachthimmel der Erde, die mit bloßem Auge gerade noch sichtbar ist.

Unsichtbar für das Auge ist jedoch ihr gewaltiger Lichthof aus heißem, ionisiertem Gas. Auf dieser digitalen Illustration unserer Nachbargalaxie über einem felsigen Gelände ist der Hof in violetten Farbtönen dargestellt. Er wurde kartiert, indem das Weltraumteleskop Hubble die Absorption von Ultraviolettlicht von fernen Quasaren beobachtete. Die Ausdehnung und Zusammensetzung von Andromedas gasförmigem Hof wurde kürzlich mit dem AMIGA-Projekt ermittelt.

Andromedas Hof aus diffusem Plasma ist ein Reservoir an Material für künftige Sternbildung. Messungen zufolge reicht er etwa 1,3 Millionen Lichtjahre von der Galaxie – oder sogar noch weiter. Das ist ungefähr die halbe Entfernung zur Milchstraße, daher hat er wahrscheinlich Kontakt mit dem diffusen gasförmigen Hof unserer eigenen Galaxis.

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Ultravioletterde von einem Observatorium auf dem Mond

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Bildcredit: G. Carruthers (NRL) et al., Far UV Camera, Apollo 16, NASA

Beschreibung: Welcher Planet ist das? Die Erde. Diese Falschfarben zeigen, wie die Erde in Ultraviolettlicht (UV) leuchtet. Das Bild ist historisch, weil es auf der Oberfläche des Mondes vom einzigen Mondobservatorium der Menschheit aufgenommen wurde.

Obwohl sehr wenig UV-Licht durch die Erdatmosphäre gelangt, kann das wenige durchdringende Sonnenlicht einen Sonnenbrand verursachen. Der Teil der Erde, der zur Sonne zeigt, reflektiert viel UV-Licht, aber noch interessanter ist die Seite, die von der Sonne wegweist. Die Bänder hier sichtbaren Bänder an UV-Emissionen sind das Ergebnis von Polarlichtern, diese werden durch geladene Teilchen verursacht, die von der Sonne ausgestoßen werden. Auch auf anderen Planeten sind Polarlichter in UV zu sehen, etwa bei Mars, Saturn, Jupiter und Uranus.

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Sonnentanz


Videocredit: NASA, SDO; Bearbeitung: Alan Watson via Helioviewer

Manchmal scheint es, als würde die Oberfläche unserer Sonne tanzen. Mitte 2012 filmte die NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory im Sonnenorbit eine eindrucksvolle Protuberanz, die wie eine akrobatische Tänzerin scheinbar eine Hechtrolle machte.

Dieses Zeitraffervideo fasst drei Stunden zusammen. Es dokumentierte die dramatische Explosion in Ultraviolettlicht. Eine Magnetfeldschleife lenkte den Fluss aus heißem Plasma zur Sonne. Die Größe der tanzenden Protuberanz ist gewaltig. Die ganze Erde würde leicht unter den fließenden Bogen aus heißem Gas passen.

Eine ruhige Protuberanz bleibt oft etwa einen Monat bestehen. Sie kann dann bei einem koronalen Massenauswurf (CME) heißes Gas ins Sonnensystem hinaus schleudern. Der Energiemechanismus, der eine Sonnenprotuberanz bildet, wird weiterhin erforscht. Anders als 2012 ist dieses Jahr die Sonnenoberfläche deutlich ruhiger. Sie präsentiert weniger tanzende Protuberanzen, weil sie sich nahe dem Minimum ihres 11-jährigen magnetischen Zyklus befindet.

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Venus und die dreifach ultraviolette Sonne

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Bildcredit: NASA/SDO und die AIA-, EVE- und HMI-Teams; Digitaler Aufbau: Peter L. Dove

2012 ereignete sich eine ungewöhnliche Art Sonnenfinsternis. Normalerweise ist es der Erdmond, der die Sonne verfinstert. In diesem Jahr war ungewöhnlicherweise der Planet Venus an der Reihe. Wie bei einer Sonnenfinsternis durch den Mond wurde zuvor die Phase der Venus eine immer schmälere Sichel, während sich die Venus der Sichtlinie zur Sonne näherte. Schließlich war die Ausrichtung perfekt, und die Phase der Venus fiel auf null.

Der dunkle Fleck der Venus kreuzte unseren Heimatstern. Die Situation könnte technisch als ringförmige Venus-Sonnenfinsternis mit einem außergewöhnlich großen Feuerring bezeichnet werden. Das Solar Dynamics Observatory (SDO) im Erdorbit bildete die Sonne während der Finsternis in drei Farben des Ultraviolettlichts ab. Die dunkle Region rechts ist ein koronales Loch.

Stunden später, als Venus auf ihrer Bahn weitergezogen war, erschien wieder eine schmale Sichelphase. Der nächste Venustransit über die Sonne findet 2117 statt.

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Die ultravioletten Ringe von M31

Die Andromedagalaxie ist in Ultraviolettlicht schräg abgebildet und wirkt verfremdet. Die Spiralarme treten stärker als sonst hervor.

Bildcredit: GALEX, JPL-Caltech, NASA

Beschreibung: Die Andromedagalaxie ist ungefähr 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie wird auch als M31 bezeichnet. In der Größenordnung von Galaxien liegt sie gleich ums Eck. Da sie so nahe und groß ist – ihr Durchmesser beträgt etwa 260.000 Lichtjahre -, waren 11 Bildfelder des Satellitenteleskops Galaxy Evolution Explorer (GALEX) nötig, um dieses prächtige Porträt der Spiralgalaxie in ultraviolettem Licht zu erstellen.

Bilder von Andromeda in sichtbarem Licht zeigen ihre Spiralarme markant. Auf der GALEX-Ultraviolettansicht sehen die Arme eher wie Ringe aus. Die Ansicht wird vom energiereichen Licht heißer, junger, massereicher Sterne bestimmt. In den Ringen findet intensive Sternbildung statt, das ist ein möglicher Hinweis auf eine Kollision von Andromeda mit ihrer kleineren, elliptischen Begleitgalaxie M32 vor mehr als 200 Millionen Jahren. Die große Andromedagalaxie und unsere Milchstraße sind die massereichsten Mitglieder der lokalen Galaxiengruppe.

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Sonneneruption einer schärferen Sonne

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Bildcredit: Solar Dynamics Observatory/AIA, NASA
Bearbeitung: NAFE von Miloslav Druckmuller (Technische Universität Brünn)

Beschreibung: Die aktive Sonnenregion AR2192 war die größte beobachtete Sonnenfleckengruppe der letzten 24 Jahre. Bevor sie Ende Oktober von der zur Erde gerichteten Seite der Sonne wegrotierte, erzeugte sie kolossale sechs energiereiche Sonneneruptionen der Klasse X. Diese Ansicht ihres intensivsten Ausbruchs wurde am 24. Oktober vom Solar Dynamics Observatory im Orbit fotografiert. Die Szenerie ist eine Farbkombination von Bildern, die in drei verschiedenen Wellenlängen des extremen Ultraviolettlichtes gemacht wurden; 193 Ångström sind blau dargestellt, 171 Ångström weiß und 304 Ångström rot. Die Emission stark ionisierter Eisen- und Heliumatome folgt Magnetfeldlinien, die sich durch das heiße Plasma der äußeren Chromosphäre und Korona der Sonne schlingen. Darunter erscheint die kühlere Sonnenphotosphäre in extrem ultravioletten Wellenlängen dunkel. Dieses besonders scharfe Kompositbild wurde mit einem neuen mathematischen Algorithmus bearbeitet (NAFE), der auf das Rauschen und die Helligkeit extrem ultravioletter Bilddaten angewendet wird, um kleine Details zuverlässig zu verstärken.

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Ein Sonnenfilament bricht aus

Die Sonne ragt von rechts oben ins Bild. Am Sonnenrand links neben der Mitte bricht ein sehr helles Filament aus. Aus diesem dringen Plasmaschleifen, die vom Magnetfeld gelenkt werden. Darunter ist eine riesige Sonnenfackel, die weit über den Sonnenrand hinausreicht.

Bildcredit: NASA – GSFC, SDO AIA Team

Was ist mit unserer Sonne passiert? Nichts besonders Ungewöhnliches. Sie stieß nur eine Protuberanz aus. Mitte 2012 explodierte ein lang bestehendes Sonnenfilament plötzlich in den Weltraum hinaus. Es erzeugte einen energiereichen koronalen Massenauswurf (KMA).

Das Magnetfeld der Sonne ändert sich ständig. Es hielt das Filament tagelang in Schwebe. Der Zeitpunkt des Ausbruchs war unerwartet. Das führte zu einer Explosion, die vom Solar Dynamics Observatory (SDO), das um die Sonne kreist, genau beobachtet wurde. Der Ausbruch schleuderte Elektronen und Ionen ins Sonnensystem. Manche davon erreichten die Erde drei Tage später. Sie trafen auf die Magnetosphäre der Erde und erzeugten Polarlichter.

Schleifen aus Plasma umgeben eine aktive Region. Auf dem Ultraviolettbild biegen sie sich über dem ausbrechenden Filament. Letzte Woche fiel die Zahl der sichtbaren Flecken auf der Sonne unerwartet auf Null. Daher vermutet man, dass das sehr ungewöhnliche Maximum auf der Sonne vorüber ist. Während des Maximums im 11-Jahres-Zyklus ist die Sonne am aktivsten.

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Hubble Ultra Deep Field 2014

Fast jeder Lichtfleck im Bild ist eine Galaxie. Das Bild zeigt Hubbles Blick ins fernste Universum, das Hubble Deep Field im Sternbild Chemischer Ofen (Fornax).

Bildcredit: NASA, ESA, H.Teplitz und M.Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (ASU), Z. Levay (STScI)

Wie bunte Bonbons füllen Galaxien das Hubble Ultra Deep Field 2014. Die schwächsten Galaxien sind 10 Milliarden Mal blasser als Sterne, die man mit bloßem Auge sieht. Sie befinden sich im Universum der extremen Vergangenheit, nur ein paar 100 Millionen Jahre nach dem Urknall.

Das Hubble Ultra Deep Field (HUDF) wurde durch Daten in Ultraviolettlicht wesentlich ergänzt. Das Bild ist eine aktualisierte Version von Hubbles berühmtem fernsten Blick ins südliche Sternbild Chemischer Ofen (Fornax). Nun ist das HUDF im ganzen Spektrum abgebildet, das für Hubbles Kameras verfügbar ist. Es reicht von Ultraviolett über sichtbares Licht bis hin zum nahen Infrarot.

Mit den Daten in Ultraviolett gibt es nun die wichtige Möglichkeit, Sternbildung in den Galaxien des Hubble Ultra Deep Field zu untersuchen, und zwar in einer Entfernung von 5-10 Milliarden Lichtjahren.

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