Andromeda – ein Inseluniversum

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Credit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Das am weitesten entfernte Objekt, das mit bloßem Auge leicht zu sehen ist, ist M31, die etwa zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernte große Andromedagalaxie. Doch ohne Teleskop erscheint diese gewaltige Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von mehr als 200.000 Lichtjahren als blasse, nebelhafte Wolke im Sternbild Andromeda. Im Gegensatz dazu enthült dieses digitale Teleskopbild Details eines hellen gelblichen Kerns und dunkler, sich windender Staubstraßen. Schmalband-Bilddaten, welche die Emissionen von Wasserstoffatomen aufzeichnen, zeigen die rötlichen Sternbildungsregionen, die die großartigen blauen Spiralarme sprenkeln, und junge Sternhaufen. Während heutzutage sogar Gelegenheits-Sterngucker von dem Wissen inspiriert werden, dass es viele ferne Galaxien wie M31 gibt, diskutierten Astronomen zu Beginn des 20. Jahrhunderts ernsthaft dieses fundamentale Konzept. Waren diese „Spiralnebel“ einfach entlegene Komponenten unserer eigenen Milchstraßen-Galaxis, oder waren sie stattdessen „Inseluniversen“ – ferne Sternsysteme, vergleichbar mit der Milchstraße selbst? Diese Frage stand im Mittelpunkt der berühmten Shapley-CurtisDebatte von 1920, welche später durch Beobachtungen von M31 zugunsten des Inseluniversums Andromeda entschieden wurde.

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Das Geheimnis des verblassenden Sterns

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Credit und Bildrechte: Alson Wong und Citizen Sky

Beschreibung: Alle 27 Jahre schwindet Epsilon Aurigae und bleibt für etwa zwei Jahre dunkel, ehe er wieder hell wird. Seit dem 19. Jahrhundert untersuchen Astronomen diesen geheimnisvollen Stern, wobei sie zu dem Schluss kamen, dass die lange Verfinsterung von Epsilon Aur, der in der Mitte dieser Teleskopansicht steht, durch ein dunkles Begleitobjekt entsteht. Doch die Natur des Begleiters und sogar die Beschaffenheit des hellen Sterns selbst konnten durch die Beobachtungen nicht genau ermittelt werden. Um weitere Hinweise zu sammeln untersucht Citizen Sky, eine Arbeitsgruppe aus Berufs- und Amateurastronomen, die aktuelle Verfinsterung von Epsilon Aur, die, wie sie berichteten, im August 2009 begann und ihr Minimum Ende Dezember erreichte. Epsilon Aur bleibt nun voraussichtlich das ganze Jahr 2010 dunkel, ehe er im Jahr 2011 rasch wieder seine normale Helligkeit erreicht. Inzwischen stützen aktuelle Infrarotdaten des Weltraumteleskops ein Modell für das rätselhafte System, das Epsilon Aur als einen großen Stern mit niedriger Masse am Ende seines Lebens ausweist, der periodisch von einem einzelnen Stern verdunkelt wird, der in eine Staubscheibe gehüllt ist. Die Scheibe hat einen Radius von schätzungsweise 4 AE, das ist die vierfache Erde-Sonne-Entfernung, und eine Dicke von zirka 0,5 AU.

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Der Schweif der Kleinen Magellanschen Wolke

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Credit: NASA / JPL-Caltech / STScI

Beschreibung: Eine Satellitengalaxie unserer Milchstraße, die Kleine Magellansche Wolke, ist ein Wunder des Südhimmels, benannt nach Ferdinand Magellan, dem portugiesischen Weltumsegler des 16. Jahrhunderts. Sterne, Gas und Staub der kleinen irregulären Galaxie, die sich etwa 200.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Tukan befindet, liegen im Balken und dem ausgedehnten Flügel und sind auf Bildern von optischen Teleskopen häufig zu finden. Doch die Galaxie hat auch einen Schweif. Dieser Schweif wird auf diesem Falschfarben-Infrarotmosaik des Spitzer-Weltraumteleskops auskundschaftet und erstreckt sich vom vertrauteren Balken und Flügel aus nach rechts. Er wurde wahrscheinlich durch Gravitations-Gezeiten aus der Galaxie herausgerissen und enthält hauptsächlich Gas, Staub und neu gebildete Sterne. Zwei Haufen junger Sterne, welche die sie umgebenden Staubwolken ihrer Geburt erwärmen, sind im Schweif als rote Flecken zu sehen.

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Die fleckige Oberfläche von Beteigeuze

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Credit: Xavier Haubois (Observatoire de Paris) et al.

Beschreibung: Beteigeuze ist ein wirklich großer Stern. Stünde er im Zentrum unseres Sonnensystems, so würde er sich bis zur Jupiterbahn ausdehnen. Doch wie alle Sterne außer der Sonne ist Beteigeuze so weit entfernt, dass er gewöhnlich als ein einziger Lichtpunkt erscheint, sogar in großen Teleskopen. Dennoch konnten Astronomen mithilfe von Interferometrie im infraroten Wellenlängenbereich die Oberfläche von Beteigeuze auflösen und rekonstruierten dieses Bild des roten Superriesen. Das eindrucksvolle Bild zeigt zwei große, helle Sternflecken. Diese Flecken stellen möglicherweise riesige Konvektionszellen dar, die von unten zur Oberfläche des Superriesen aufsteigen. Sie sind hell, weil sie heißer sind als der Rest der Oberfläche, doch sowohl die Flecken als auch die Oberfläche sind kühler als die Sonne. Beteigeuze, auch bekannt als Alpha Orionis, ist etwa 600 Lichtjahre weit entfernt.

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Böenwalze über Uruguay

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Credit und Bildrechte: Daniela Mirner Eberl

Beschreibung: Welche Art von Wolke ist das? Eine Roll Cloud. Diese seltenen langen Wolken könnten sich in der Nähe von vorrückenden Kaltfronten bilden. Speziell Gewitterfronten, die eine fortschreitende Sturmfront bilden, können bewirken, dass feuchte, warme Luft aufsteigt, unter den Taupunkt abkühlt und so eine Wolke bilden. Wenn das gleichmäßig entlang einer ausgedehnten Front geschieht, kann sich eine Roll Cloud bilden. In Roll Clouds kann Luft sogar entlang der langen horizontalen Wolkenachse zirkulieren. Eine Roll Cloud kann sich wahrscheinlich nicht in einen Tornado verwandeln. Anders als die ähnliche Shelf Cloud ist eine Roll Cloud – eine Wolke vom Typ Arcus – gänzlich von ihrer Herkunftsgewitterwolke abgelöst. Oben ist eine Roll Cloud zu sehen, die sich am 29. Januar 2009 über Las Olas Beach in Maldonado (Uruguay) in weite Ferne erstreckte.

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Komet Halleys Kern – ein Eisberg in der Umlaufbahn

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Credit und Bildrechte: Halley Multicolor Camera Team, Giotto-Projekt, ESA

Beschreibung: Wie sieht ein Kometenkern aus? Früher vermutete man, dass Kometenkerne, die aus Ursprungsmaterie des Sonnensystems bestehen, sehr schmutzigen Eisbergen ähneln. Doch erdgebundene Teleskope zeigten nur die Wolken aus Gas und Staub, die aktive Kometen umgeben, wenn sie sich der Sonne näherten, wobei sie nur die Kometenkoma und die charakteristischen Kometenschweife auflösen konnten. 1986 wurde die europäische Raumsonde Giotto, als sie Halleys Kern bei seiner Annäherung an die Sonne passierte und abbildete, eine der ersten einer Gruppe von Raumsonden, die je den Kern eines Kometen besuchten und fotografierten. Aus Daten von Giottos Kamera wurde dieses nachbearbeitete Bild des kartoffelförmigen Kerns mit einem Durchmesser von etwa 15 Kilometern erstellt. Rechts sind einige Oberflächendetails des dunklen Kerns zu sehen, während links in die Koma fließendes Gas und Staub abgebildet ist. Alle 76 Jahre tritt Komet Halley ins innere Sonnensystem ein, und jedesmal verliert der Kern eine etwa 6 Meter dicke Schicht aus Eis und Stein an das All. Diese Ablagerungen, die von Halleys Kern wegströmen, verteilen sich in den ihn umkreisenden Schweif, aus dem der Meteorstrom der Orioniden entsteht, der jedes Jahr im Oktober zu sehen ist, sowie der jeden Mai auftretende Meteorschauer der Eta-Aquariden.

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Eine Kraft aus dem leeren Raum: der Casimir-Effekt

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Credit und Bildrechte: Umar Mohideen (U. California at Riverside)

Beschreibung: Diese winzige Kugel liefert den Hinweis, dass das Universum ewig expandieren wird. Die Kugel mit einem Durchmesser von wenig mehr als einem Zehntelmillimeter bewegt sich auf eine glatte Platte zu – in Reaktion auf Energieschwankungen im Vakuum des leeren Raumes. Die Anziehungskraft ist als Casimir-Effekt bekannt, benannt nach ihrem Entdecker, der vor 50 Jahren zu verstehen versuchte, warum sich Fluide wie Majonäse so langsam bewegen. Heute verdichten sich Hinweise darauf, dass ein Großteil der Energiedichte im Universum eine unbekannte Form mit der Bezeichnung Dunkle Energie ist. Form und Entstehung der Dunklen Energie sind fast gänzlich unbekannt, sie wurde aber als im Zusammenhang mit Vakuumfluktuation stehend postuliert, ähnlich dem Casimir-Effekt, erzeugt jedoch durch den Raum selbst. Diese unermessliche und geheimnisvolle Dunkle Energie scheint die gesamte Materie gravitativ auseinanderzutreiben und bringt so das Universum wahrscheinlich dazu, sich bis in alle Ewigkeit auszudehnen. Die Vakuumfluktuation zu verstehen ist ein Hauptziel der Forschung, nicht nur um unser Universum besser erklären zu können, sondern auch um zu verhindern, dass mechanische Mikro-Maschinenteile verkleben.

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Blauer Mond und Finsternis

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Credit und Bildrechte: Jean Paul Roux

Beschreibung: Das Internationale Jahr der Astronomie 2009 endete mit einem Blue Moon und einer partiellen Mondfinsternis, da der zweite Dezember-Vollmond am 31. Dezember den Erdschatten streifte. Die Silvester-Blue-Moon-Finsternis war in Europa, Asien, Afrika und Teilen Alaskas sichtbar. Dieses Komposit aus zwei Aufnahmen wurde bei wolkigem Himmel über Saint Bonnet de Mure in Frankreich aufgenommen. Über die südlichen Mondregionen spielt der Rand des Erdschattens, der dunkle Kernschatten, und erscheint rechts zusammen mit dem markanten Strahlenkrater Tycho. Während des Finsternismaximums bedeckte der Schatten etzwa 8 Prozent des Durchmessers der Mondscheibe.

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Kein blauer Mond

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Credit und Bildrechte: Stefano De Rosa

Beschreibung: Dieser helle Vollmond wurde am 2. Dezember fotografiert, als er über einer Kirche in Turin (Italien) mit Blick über den Po schien. Es war der erste Vollmond im Dezember. Der Vollmond von letzter Nacht, der die Silvesterfeierlichkeiten beleuchtete, war der zweite Vollmond im Dezember, daher passt für ihn die moderne Definition des Blue Moon – der zweite Vollmond in einem Monat.

Da der Mondzyklus von Vollmond zu Vollmond 29,5 Tage dauert, ist etwa alle 2,5 Jahre in einem beliebigen Monat ein Blue Moon zu beobachten. Rechts über dem Glanz des ersten Vollmondes im Dezember steht der Sternhaufen der Plejaden.

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