Monat: Februar 2011

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Mammatuswolken über Olympic Valley

Vom Himmel hängen traubenförmige Wolken, die von unten von der untergehenden Sonne beleuchtet werden. In der Mitte am Horizont steht die Silhouette eines Nadelbaums.

Credit und Lizenz: Matt Saal (Wikipedia)

Beschreibung: Was passiert mit diesen Wolken? Die Unterseiten normaler Wolken sind flach, weil feuchte, warme Luft, die aufsteigt und abkühlt, bei einer ganz bestimmten Temperatur zu Wassertröpfchen kondensiert. Diese Temperatur entspricht üblicherweise einer bestimmten Höhe. Nachdem Wassertröpfchen entstanden sind, wird die Luft zu einer undurchsichtigen Wolke.

Unter gewissen Bedingungen können jedoch Wolkentaschen entstehen, die große Tröpfchen aus Wasser oder Eis enthalten, welche in die klare Luft fallen und dabei verdunsten. Solche Taschen gibt es in der turbulenten Luft in der Nähe eines Gewitters. Sie können zum Beispiel nahe dem höchsten Punkt von Ambosswolken entstehen.

Solche Mammatus-Wolken wirken besonders dramatisch, wenn sie seitlich von der Sonne beleuchtet werden. Diese Mammatus-Wolken wurden letzten August über dem Olympic Valley in Kalifornien (USA) fotografiert.

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Nahaufnahme der Spiralgalaxie NGC 2841

Der Blick fällt von schräg oben auf das Zentrum einer Galaxie mit sehr hellem Kern, die von dunklen spiralförmigen Wolken umgeben ist.

Credit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnis (STScI / AURA) – ESA / Hubble-Zusammenarbeit

Beschreibung: Die Spiralgalaxie NGC 2841 ist etwa 46 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im nördlichen Sternbild Ursa Major. Diese scharfe Ansicht des prächtigen Inseluniversums zeigt einen auffällig gelben Kern und eine galaktische Scheibe.

In die ungleichmäßigen, eng gewundenen Spiralarme sind Staubbahnen, kleine rosarote Sternbildungsgebiete und junge, blaue Sternhaufen eingebettet. Im Kontrast dazu zeigen viele andere Spiralgalaxien gewaltige, ausladende Arme mit riesigen Sternbildungsregionen.

NGC 2841 ist breiter als 150.000 Lichtjahren. Sie ist sogar größer als unsere Milchstraße. Diese Hubble-Nahaufnahme zeigt etwa 34.000 Lichtjahre im inneren Bereich der Galaxie. Bilder im Röntgenbereich lassen vermuten, dass Winde und Sternexplosionen ganze Schwaden aus heißem Gas erzeugen. Diese Schwaden reichen bis in den Hof um NGC 2841.

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Projekt mit planetarischen Nebeln

Die Matrix aus 3x3 Bildern zeigt planetarische Nebel. Sie sind in

Credit und Bildrechte: J-P Metsävainio (Astro Anarchy)

Beschreibung: Planetarische Nebel werden von vergehenden, sonnenähnlichen Sternen abgestoßen. Sie entstehen in einer kurzen, aber prächtigen Schlussphase der Sternentwicklung. Die Gashüllen werden von einer extrem heißen Quelle in der Mitte ionisiert. Diese Quelle ist der schrumpfende Kern eines Sterns, dessen Kernbrennstoff zur Neige geht.

Ihre einfachen Symmetrien, die in der kosmischen Nacht leuchten, sind faszinierend. Sie regten dieses Plakatprojekt planetarischer Nebel an. Neun Planetarier sind zum Vergleich in einem 3×3-Raster abgebildet. Wer planetarische Nebel liebt, erkennt leicht die hellen Messierobjekte: den Hantelnebel M27, den kleinen Hantelnebel M76 und den Ringnebel M57. Auch der Katzenaugennebel NGC 6543 ist ziemlich markant.

Weniger bekannte Nebel sind der Medusanebel und der Käfernebel. Alle Bilder wurden aus detailreichen Schmalbanddaten erstellt und sind im gleichen Winkelmaß abgebildet, nämlich 20 Bogenminuten (1/3 Grad). Bei dieser Darstellung entspricht der graue Kreis der Winkelgröße des Vollmondes am Himmel.

Die planetarischen Nebel zeigen das Schicksal unserer Sonne, wenn in 5 Milliarden Jahren nicht mehr genug Kernbrennstoff in ihrem Inneren übrig ist.

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Eruption der Klasse X

Die Sonne ist bildfüllend dargestellt, außen leuchtet die Korona, auf der Oberfläche leuchten einige helle Stellen mit wolkigen Schlieren dazwischen, in der Mitte ist ein weißer Fleck, der so hell leuchtet, dass die Bildpunkte des Sensors rundum überbelichtet sind.

Credit: NASA / Goddard / SDO AIA Team

Beschreibung: Am Valentinstag (Eastern Time) brach auf der Sonne eine ihrer mächtigsten Explosionen aus – eine Sonneneruption der Klasse X. Der Ausbruch war der bisher größte im neuen Sonnenzyklus. Die Eruption brach in der aktiven Region AR1158 auf der Südhalbkugel der Sonne aus. Sie ist auf diesem Bild des Solar Dynamics Observatory (SDO) im extremen Ultraviolettlicht zu sehen.

Der intensive Ausbruch elektromagnetischer Strahlung überflutete für einen Moment die Bildelemente der SDO-Detektoren. Dadurch entstand die helle, senkrechte Bildstörung.

Die Eruption der Klasse X wurde von einem koronalen Massenauswurf (KMA) begleitet, das ist eine massereiche Wolke geladener Teilchen, die mit fast 900 Kilometern pro Sekunde hinausgeschleudert wurde. Leute in hohen Breitengraden sollten heute nach Polarlichtern Ausschau halten.

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Komet Tempel 1 von der Raumsonde Stardust-NeXT

Im Bild schwebt ein grauer, unregelmäßig geformter Fels mit einer relativ flachen Oberflche, auf der einige Unebenheiten erkennbar sind.

Credit: NASA, JPL-Caltech, Cornell

Beschreibung: Noch nie zuvor wurde ein Komet zweimal besucht. Daher bot der einzigartige Vorbeiflug der Raumsonde Stardust-NeXT am Kometen Tempel 1 Anfang dieser Woche eine ziemlich einzigartige Gelegenheit, um zu beobachten, wie sich der Kern eines Kometen im Lauf der Zeit verändert. Die Veränderungen am Kern des Kometen Tempel 1 waren besonders interessant, weil der Komet 2005 von einem Stoßkörper der vorbeifliegenden Raumsonde Deep Impact (nun EPOXI) getroffen wurde.

Das oben gezeigte Bild des Kometen Tempel 1 wurde digital geschärft. Es entstand bei der größten Annäherung von Stardust-NeXT und zeigt viele Details, die 2005 abgebildet wurden, zum Beispiel Krater, Grate und scheinbar glatte Regionen.

Bis jetzt gibt es nur wenige gesicherte Erkenntnisse. Im Lauf der nächsten Wochen vertiefen sich Astronominnen und Astronomen, die sich auf Kometen und das frühe Sonnensystem spezialisiert haben, in diese Bilder und halten Ausschau nach neuen Hinweisen auf die Zusammensetzung von Komet Tempel 1. Sie prüfen, wie die Einschlagstelle von 2005 nun aussieht und wie sich allgemeine Merkmale des Kometen verändert haben.

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Der Nordamerikanebel im Infrarotlicht

Das Bild zeigt zwei versionen des Nordamerikanebels: eine im Infrarotlicht, überlagert von einer alternativ gefärbten im sichtbaren Licht. Beschreibung im Text.

Credit: NASA, JPL-Caltech, Luisa Rebull (SSC, Caltech); übergelagertes Bild in sichtbarem Licht: DSS, D. De Martin

Beschreibung: Der Nordamerikanebel kann – anders als Nordamerika – Sterne bilden. Wo genau im Nebel diese Sterne entstehen, ist großteils hinter einigen dicken Staubschichten im Nebel versteckt, die für sichtbares Licht undurchdringlich sind. Nun gibt es eine neue Ansicht des Nordamerikanebels im Infrarotlicht, für die das Weltraumteleskop Spitzer im Erdorbit durch einen Großteil des Staubs hindurch spähte und Tausende neue Sterne entdeckte.

Wenn ihr den Mauspfeil über das wissenschaftlich eingefärbte Infrarotbild schiebt, seht ihr zum Vergleich ein entsprechendes Bild im sichtbaren Licht derselben Region. Das neue Infrarotbild zeigt hübsche junge Sterne in vielen Phasen der Sternbildung, manche sind in dichte Knoten aus Staub und Gas eingebettet, andere von Scheiben und ausströmenden Strahlen umgeben, und wieder andere, die haben sich schon von ihrem Gaskokon befreit.

Der Nordamerikanebel NGC 7000 ist etwa 50 Lichtjahre groß und befindet sich zirka 1500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan (Cygnus). Welche massereichen Sterne von allen Sternen, die wir im Nordamerikanebel kennen, die energiereiche Strahlung abgeben, die für das ionisierte rote Leuchten sorgt, wird nach wie vor erforscht.

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Der Rosettennebel

Bildfüllend leuchtet ein blauer Nebel mit rotem Rand. In der Mitte ist ein dunkles Loch, in dem sich ein Sternhaufen befindet.

Credit und Bildrechte: Brian Lula

Beschreibung: Würde der Rosettennebel mit einem anderen Namen genauso hübsch aussehen? Die langweilige Bezeichnung NGC 2237 im New General Catalogue mindert die Erscheinung dieses blumigen Emissionsnebels in keiner Weise.

Im Inneren des Nebels liegt ein offener Haufen heller, junger Sterne mit der Bezeichnung NGC 2244. Diese Sterne sind vor etwa vier Millionen Jahren aus dem Nebelmaterial entstanden. Ihre Sternwinde fegen ein Loch in der Mitte des Nebels frei, umgeben von einer Schicht aus Staub und heißem Gas. Das ultraviolette Licht der heißen Haufensterne bringt den umgebenden Nebel zum Leuchten.

Der Rosettennebel hat einen Durchmesser von etwa 100 Lichtjahren. Er ist ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt, man sieht ihn mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Einhorn (Monoceros).

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Eisfischen nach kosmischen Neutrinos

Das Bild zeigt den Blick in ein Bohrloch, in dessen Mitte eine lange Stange verschwindet. Das Schmelzloch führt tief ins Eis und ist oben mit silbrig reflektierendem Material verkleidet.

Credit: NSF / B. Gudbjartsson, IceCube-Zusammenarbeit

Beschreibung: Forschende schmelzen Löcher in das Eis am unteren Ende der Welt. Fast 100 Löcher wurden beim Südpol geschmolzen. Sie dienen nun als astronomische Observatorien. Astronom*innenen versenkten für das IceCube-Neutrino-Observatorium einen langen Strang in jeden der tiefen, senkrechten Seen, der mit Lichtdetektoren verknotet ist. Die Detektoren sind so groß wie Basketbälle. Das Wasser in jedem Loch gefriert bald darauf wieder.

Die Detektoren an den Strängen messen blaues Licht, das im klaren Eis der Umgebung aufleuchten kann. Das Licht wird erwartet, wenn energiereiche Neutrinos von Objekten oder Explosionen draußen im Universum mit dem Eis kollidieren.

Oben wurde Ende des letzten Jahres der letzte von 86 Strängen von IceCube in den gefrierenden Abgrund versenkt. Damit ist IceCube nun der größte Neutrinodetektor, der je gebaut wurde. Aus Daten des früheren Experiments AMANDA wurde bereits die erste detailreiche Karte des sehr energiereichen Neutrinohimmels erstellt.

Zu den Zielen des neueren IceCube-Experiments gehört die Suche nach kosmischen Neutrinoquellen, weiters die Suche nach Neutrinos, die zeitgleich mit nahe gelegenen Supernovae und fernen Gammablitzen auftreten, und schließlich – mit viel Glück – ein Einblick in exotische physikalische Konzepte wie unsichtbare Raumdimensionen und Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit.

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