Schlagwort: Weltraumteleskop

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James-Webb-Weltraumteleskop über der Erde

Das James-Webb-Weltraumteleskop JWST nach dem Start mit einer Ariane V im Erdorbit auf dem Weg zum L2-Punkt von Sonne und Erde.

Bildcredit: Arianespace, ESA, NASA, CSA, CNES

Beschreibung: Es gibt ein großes neues Teleskop im Weltraum. Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat nicht nur einen Spiegel, dessen Fläche mehr als fünfmal so groß ist wie die des Hubble-Spiegels, sondern es sieht auch besser in Infrarotlicht.

Dieses Bild zeigt JWST hoch über der Erde, kurz nachdem es von der Oberstufe einer Ariane V freigesetzt wurde, die gestern von Französisch-Guayana startete. Im Lauf des nächsten Monats begibt sich das JWST in die Nähe des L2-Punktes von Sonne und Erde, wo es die Sonne zusammen mit der Erde umkreisen wird. Während dieser Zeit und in den fünf Monaten danach entfaltet das JWST seinen mehrteiligen Spiegel sowie eine Anordnung ausgeklügelter wissenschaftlicher Instrumente und testet sie.

Wenn alles gut geht, erforscht das JWST ab dem Sommer 2022 Galaxien im gesamten Universum und Planeten in der Milchstraße, die um Sterne kreisen.

APOD-Galerie: Start des Webb-Weltraumteleskops
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Start des IXPE-Observatoriums

Start einer Falcon 9-Rakete von SpaceX am Kennedy-Raumfahrtzentrum in Florida mit dem Imaging X-ray Polarimetry Explorer IXPE an Bord.

Bildcredit und Bildrechte: Jordan Sirokie

Beschreibung: Vögel fliegen nicht so hoch. Flugzeuge sind nicht so schnell. Die Freiheitsstatue wiegt weniger. Keine andere Art als die menschliche begreift, was hier vor sich geht, und vor nur einem Millennium hätten auch Menschen es sich nicht vorstellen können. Ein Raketenstart ins All ist ein eindrucksvolles, schwer zu beschreibendes Ereignis.

Hier seht ihr, wie zu Beginn des Monats eine Falcon 9-Rakete von SpaceX am Kennedy-Raumfahrtzentrum in Florida startete. An Bord befand sich der Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE). IXPE soll energiereiche Objekte wie Neutronensterne, Schwarze Löcher und die Zentren ferner Galaxien beobachten, um die Physik und Geometrie, die sie erzeugen und kontrollieren, besser zu verstehen.

Aus dem Stand hob die mehr als 300 Tonnen schwere Rakete mit IXPE ab, um die Erde zu umkreisen, wo die Außenluft zu dünn zum Atmen ist. An vielen Orten auf der Erde starten heutzutage alle paar Tage Raketen ins All.

Neues zum Start des James-Webb-Weltraumteleskops
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Komet Leonard, vom Weltraum aus gesehen

Das Bild zeigt einen Kometen Leonard aus dem Weltraum. Ebenfalls zu sehen sind Polarlichter, ein Meteor, die Erdatmosphäre, Sterne und Satellitenspuren. Das Bild stammt vom Yangwang-1-Teleskop von Origin.Space.

Bildcredit und Bildrechte: Zhuoxiao Wang, Weltraumteleskop Yangwang-1, Origin.Space

Beschreibung: Wie sieht Komet Leonard im Weltraum aus? Dieses Bild des Weltraumteleskops Yangwang-1 von Origin.Space zeigt nicht nur den derzeit hellen Kometen, sondern auch einige weitere Attraktionen im All.

C/2021 A1 (Leonard) mit seinem ausgedehnten Schweif nahe der Bildmitte wurde vor fünf Tagen im sichtbaren und ultravioletten Licht aufgenommen. Rechts unten seht ihr die Erde, leuchtende Schichten der Erdatmosphäre verlaufen diagonal von links unten nach rechts oben. Vor den zahllosen fernen Sternen, die links oben den Hintergrund sprenkeln, sind die Spuren zweier Satelliten zu sehen. Die blassen Lichtstreifen, die diagonal von rechts unten nach links oben verlaufen, sind Polarlichter. Schließlich zeigt das Bild auch einen Meteor, dessen Spur knapp unter dem Nachthimmellicht verläuft.

Wenn ihr den Kometen Leonard in den nächsten Tagen auf der Erdoberfläche selbst sehen möchtet, haltet kurz nach Sonnenuntergang oder kurz vor Sonnenaufgang danach Ausschau.

Wien, Samstag, 18. Dezember, 17 Uhr: Himmelsbeobachtung bei Schönwetter im Sterngarten Georgenberg mit APOD-Übersetzerin Maria Pflug-Hofmayr (Anmeldung erforderlich)

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Hubbles Ultra Deep Field in Licht und Ton

Das Bild zeigt das berühmte Hubble Ultra Deep Field mit unzähligen Galaxien. Beim Klick auf das Bild gelangt man zu einer vertonten Darstellung des Hubble Ultra Deep Field (HUDF).

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Vertonung: G. Salvesen (UCSB); Daten: M. Rafelski et al.

Sicher habt ihr Hubbles Ultra Deep Field schon einmal gesehen. Aber habt ihr es auch schon mal gehört? Klickt auf das Bild und lauscht! Hubbles Ultra Deep Field (HUDF) wurde in den Jahren 2003­­—2004 mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Es starrte eine sehr lange Zeit in einen fast leeren Raum. So wurden ferne, blasse Galaxien sichtbar.

Das HUDF ist eines der berühmtesten Bilder der Astronomie. Bei Klick auf das Bild wird es auf eine sehr lebendige Art präsentiert: Die Distanzen werden vertont. Wenn ihr den Mauspfeil auf eine Galaxie schiebt, hört ihr einen Ton, der ihre ungefähre Rotverschiebung verrät. Weil die Rotverschiebung das Licht zum roten Ende des elektromagnetischen Spektrums verschiebt, werden die Töne hier am tiefen Ende des Klangspektrums gezeigt. Je weiter die Galaxie entfernt ist, desto größer ist ihre kosmologische Rotverschiebung (sogar dann, wenn sie blau erscheint), und umso tiefer ist der abgespielte Ton.

Im Schnitt sind Galaxien im HUDF etwa 10,6 Milliarden Lichtjahre entfernt. Sie klingen dann wie ein F#. Findet ihr die am weitesten entfernte Galaxie?

Hinweis: Nicht alle Browser können die Vertonung abspielen.

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Die Andromeda Galaxie in Ultraviolett

Die Andromedagalaxie M31, unsere nächstliegende große Nachbargalaxie in Ultraviolettlicht, aufgenommen von GALEX.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, GALEX

Beschreibung: Wie sieht die Andromedagalaxie in Ultraviolettlicht aus? Hier dominieren junge blaue Sterne, die das galaktische Zentrum umkreisen. Die Andromedagalaxie ist auch als M31 bekannt und an die 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Verglichen mit anderen großen Galaxien ist sie wirklich sehr nahe.

Ihr Durchmesser beträgt etwa 230.000 Lichtjahre, daher benötigte das NASA-Satellitenteleskop Galaxy Evolution Explorer (GALEX) elf verschiedene Bildfelder, um im Jahr 2003 dieses wunderschöne Porträt der Spiralgalaxie im Ultraviolettlicht zu erstellen. Während auf Bildern in sichtbarem Licht die Spiralarme der Andromedagalaxie markant hervortreten, sehen ihre Arme im Ultraviolettlicht eher wie Ringe aus. Diese Ringe sind Orte mit intensiver Sternbildung und werden als Hinweis gedeutet, dass Andromeda vor mehr als 200 Millionen Jahren mit der kleineren benachbarten elliptischen Galaxie M32 kollidierte.

Die Andromedagalaxie und unsere eigene, vergleichbare Milchstraße sind die massereichsten Mitglieder der Lokalen Gruppe und kollidieren voraussichtlich in mehreren Milliarden Jahren – vielleicht etwa dann, wenn sich die Atmosphäre unserer Sonne ausdehnt, bis sie die Erde verschlingt.

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Flug durch den Orionnebel in Infrarotlicht

Videocredit: NASA, Weltraumteleskop Spitzer, Universe of Learning; Visualisierung: F. Summers (STScI) et al.; Musik und Lizenz: Serenade für Streicher (A. Dvořák), Advent Chamber Orch.

Was sieht man bei einem Flug in den Orionnebel? Diese dynamische Visualisierung des Orionnebels entstand aus echten astronomischen Daten mit ausgefeilter Film-Rendering-Technik.

Das digital modellierte Video basiert auf Infrarotdaten des Weltraumteleskops Spitzer. Es zeigt eine berühmte Sternbildungsstätte aus nächster Nähe, die wir aus einer Entfernung von 1500 Lichtjahren sehen. Die Blickrichtung läuft ein Tal entlang, das in der Wand der riesigen Molekülwolke in der Region verläuft. Es ist ein Lichtjahr breit. Orions Tal endet in einer Höhlung, die von den energiereichen Winden und der Strahlung der massereichen Zentralsterne im Trapez-Sternhaufen geschaffen wurde.

Der ganze Orionnebel ist etwa 40 Lichtjahre groß und liegt im selben Spiralarm unserer Galaxis wie die Sonne.

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Simulation: Entstehung der ersten Sterne


Videocredit: Harley Katz (U. Oxford) et al.

Beschreibung: Wie entstanden die ersten Sterne? Um das herauszufinden, wurde die Computersimulation SPHINX für Sternbildung im sehr frühen Universum erstellt. Einige der Ergebnisse sind in diesem Video dargestellt. Die Zeit seit dem Urknall wird links oben in Millionen Jahre angezeigt.

Sogar 100 Millionen Jahre nach dem Urknall war die Materie im Kosmos zu gleichmäßig verteilt, als dass Sterne hätten entstehen können. Außer der Hintergrundstrahlung ist das Universum dunkel.

Bald beginnen leichte Materieklumpen mit viel Wasserstoff zu ersten Sternen zu verschmelzen. In diesem Zeitraffervideo steht violett für Gas, weiß für Licht und Gold für Strahlung, die so energiereich ist, dass sie Wasserstoff ionisiert und in geladene Elektronen und Protonen zerlegt. Die goldfarbenen Regionen zeigen auch die massereichsten Sterne, die als mächtige Supernovae enden. Der eingeschobene Kreis betont eine Zentralregion, aus der eine Galaxie entsteht. Die Simulation läuft, bis das Universum etwa 550 Millionen Jahre alt ist.

Um die Genauigkeit der SPHINX-Simulationen und die zugrunde liegenden Annahmen zu beurteilen, werden die Ergebnisse nicht nur mit aktuellen detailreichen Beobachtungen verglichen, sondern auch mit künftigen direkteren Beobachtungen des frühen Universums verglichen, die mit dem noch in Bau befindlichen NASA-Weltraumteleskop James Webb geplant sind.

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Im Inneren des Flammennebels

Der Flammennebel NGC 2024 ist 1400 Lichtjahre entfernt im Sternbild Orion in der Nähe des Sterns Alnitak.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, IPAC Infrared Science Archive – Bearbeitung: Amal Biju

Beschreibung: Der Flammennebel ist 1400 Lichtjahre entfernt und ein Prachtstück auf optischen Bildern der staubigen, dicht gedrängten Sternbildungsregionen im Oriongürtel und beim östlichsten Gürtelstern Alnitak. Dieser ist der helle Stern rechts auf diesem Infrarotbild des Weltraumteleskops Spitzer.

Die Infrarotansicht ist ungefähr 15 Lichtjahre breit und führt euch ins Innere des Nebels mit leuchtendem Gas und undurchsichtigen Staubwolken. Sie zeigt viele Sterne des in jüngster Zeit entstandenen, eingebetteten Sternhaufens NGC 2024, der etwa in der Mitte konzentriert ist. Die Sterne in NGC 2024 sind zwischen 200.000 und 1,5 Millionen Jahre jung.

Die Daten lassen den Schluss zu, dass die jüngsten Sterne um die Mitte des Flammennebelhaufens konzentriert sind. Das ist das Gegenteil der einfachsten Modelle für Sternentstehung in einem Sternentstehungsgebiet, die besagen, dass die Sternbildung im dichten Zentrum eines Molekülwolkenkerns beginnt. Das Ergebnis erfordert ein komplexeres Modell für Sternbildung im Inneren des Flammennebels.

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