Monat: August 2011

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Wolkenwalze über Wisconsin

Hinter den Häusern einer Stadt wölbt sich am Himmel eine gewaltige dunkle Wolkenwalze.

Bildcredit: Megan Hanrahan (Pierre cb), Wikipedia

Beschreibung: Welche Art Wolke ist das? Es ist eine Arcus-Wolke und wird als Wolkenwalze bezeichnet. Diese seltenen langen Wolken entstehen in der Nähe von näherrückenden Wolkenfronten.

Durch den Abwind einer heranrückenden Sturmfront kann feuchte warme Luft aufsteigen. Dabei kann sie unter ihren Taupunkt abkühlen und bildet dann eine Wolke. Wenn das an einer langen Front auf einheitliche Weise passiert, entsteht eine Wolkenwalze. In Wolkenwalzen kann Luft sogar um die waagrechte Längsachse der Wolke zirkulieren.

Eine Wolkenwalze verwandelt sich wahrscheinlich nicht in einen Tornado. Anders als die ähnliche Böenwalze ist eine Wolkenwalze vollständig von ihrer ursprünglichen Cumulonimbus getrennt. Die oben gezeigte Wolkenwalze reichte bis in weite Ferne, als 2007 in Racine im US-Bundesstaat Wisconsin ein Sturm anrückte.

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Der kälteste Braune Zwerg

Das Bild ist von blauen Lichtflecken übersät, in der Mitte ist ein kleiner Lichtpunkt mit einem Kreis markiert.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, WISE

Beschreibung: Diese kosmische Momentaufnahme aus Bilddaten des NASA-Satelliten Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) zeigt eine Vielfalt blasser Sterne und ferner Galaxien im Sternbild Leier in Wellenlängen, die länger sind als sichtbares Licht. Aber das eingekreiste Objekt in der Mitte ist nicht wirklich ein Stern. Es ist als WISE 1828+2650 katalogisiert und nur 40 Lichtjahre von der Sonne entfernt. Derzeit ist es der kälteste Braune Zwerg, den wir kennen.

Ein Brauner Zwerg beginnt wie ein Stern mit dem gravitativen Kollaps dichter Gas- und Staubwolken, ist aber nicht massereich genug, um die Kerntemperatur und Dichte für eine Wasserstofffusion zu erreichen. Fusion ist die stabile Energiequelle eines Sterns. Stattdessen kühlt der gescheiterte Stern mit der Zeit aus und strahlt das meiste Licht in infraroten Wellenlängen ab. Interessanterweise sind Braune Zwerge nur etwa so groß wie der Planet Jupiter.

Wie kalt ist WISE 1828+2650? Während Braune Zwerge meist eine gemessene Oberflächentemperatur von bis zu 1400 Grad C (2600 Grad F) haben, hat dieser Braune Zwerg der Spektralklasse Y die geschätzte Temperatur eines warmen Raumes, also weniger als etwa 27 Grad Celsius.

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Hickson 44 im Löwen

Im Bild sind mehrere Galaxien verteilt, die sich stark voneinander unterscheiden.

Bildcredit und Bildrechte: Stephen Leshin

Beschreibung: Bei der Suche nach Galaxien entdeckten der kanadische Astronom Paul Hickson und seine Kollegen etwa 100 kompakte Galaxiengruppen. Diese werden passenderweise als kompakte Hickson-Gruppe bezeichnet.

Die vier markanten Galaxien auf dieser Himmelslandschaft, die mit einem Teleskop fotografiert wurde, bilden so eine Gruppe. Sie heißt Hickson 44, ist etwa 100 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Löwe.

Die beiden Spiralgalaxien in der Mitte sind die s-förmige Galaxie NGC 3187 und NGC 3190. Letztere ist von der Kante sichtbar und besitzt markante gekrümmte Staubbahnen. Zusammen mit der hellen, elliptischen NGC 3193 rechts sind sie auch als Arp 316 bekannt. Die Spiralgalaxie links oben ist NGC 3185. Sie ist das 4. Mitglied der Hickson-Gruppe.

Viele Galaxien in Hickson-Gruppen zeigen Anzeichen von Verzerrung und verstärkter Sternbildung. Das sind Hinweise auf gravitatives Tauziehen, das auf einer kosmischen Zeitskala zur Verschmelzung der Galaxien führen kann. Der Verschmelzungsprozess gilt inzwischen als normaler Bestandteil der Entwicklung von Galaxien, auch bei unserer Milchstraße.

Zur Größenordnung: Wenn die Entfernungsschätzung von Hickson 44 stimmt, hat NGC 3190 einen Durchmesser von etwa 75.000 Lichtjahren.

APOD-Rückblick: kleine Galaxiengruppen
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Der Strahl der Galaxie M87

Links oben ist ein gelb leuchtendes Galaxienzentrum, von diesem strömt ein langer, blauer Strahl, der teilweise unterbrochen ist.

Bildcredit: J. A. Biretta et al., Hubble-Vermächtnisteam (STScI /AURA), NASA

Beschreibung: Wie entstand der riesige Strahl, der aus dem Zentrum der Galaxie M87 strömt? Der ungewöhnliche Strahl wurde schon zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts entdeckt, doch die genaue Ursache wird immer noch erörtert. Das Bild entstand 1998 mit dem Weltraumteleskop Hubble. Es zeigt klare Details.

Die gängigste Hypothese lautet, dass der Strahl durch energiereiches Gas entsteht, das um ein massereiches Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie wirbelt. So entsteht eine 5000 Lichtjahre lange Lötlampe, die Elektronen fast mit Lichtgeschwindigkeit ausstößt. Dabei strahlen diese in einem magnetischen Wirbel ein unheimliches blaues Licht ab.

M87 ist eine riesige elliptische Galaxie. Sie ist nur 50 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im Virgo-Galaxienhaufen. Die blassen Lichtpunkte um das Zentrum von M87 sind uralte große Kugelsternhaufen.

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Hurrikan Irene entsteht

Bildcredit: Satellit GOES 13, NASA, NOAA

Beschreibung: Wie entsteht ein Hurrikan? Dieses Zeitraffervideo zeigt die Entstehung des Hurrikans Irene. Irene ist eines großen Sturmsystems, das derzeit die Ostküste der USA bedroht. Die Forschung zur Entstehung von Wirbelstürmen ist noch nicht abgeschlossen, doch die Untersuchung dieses Zeitraffervideos könnte Einsicht in diesen Prozess bieten.

Hurrikan Irene beginnt als leichter Druckunterschied, der an unscheinbaren Wolken rechts unten erkennbar ist. Er wächst zu einem riesigen, wirbelnden Sturmsystem mit niedrigem Druck vor der Küste von South Carolina an.

Ein Wirbelsturm wird von verdunstendem Meereswasser gespeist. Er wächst daher meist über warmen Gewässern und verliert an Land seine Energie. Außerhalb der Erde gibt es auch auf anderen Planeten hurrikanähnliche Sturmsysteme, zum Beispiel auf den Planeten Venus, Saturn, Jupiter, Uranus und Neptun. Vieles im Zusammenhang mit Wirbelstürmen und Zyklonen ist unbekannt, etwa die genaue Bahn, die sie einschlagen.

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Eine junge Supernova in der nahen Feuerradgalaxie

Oben in der Mitte ist das gelbliche Zentrum einer äspiralgalaxie, unten in den transparent wirkenden Spiralarmen ist ein Stern als PTF11kly markiert.

Bildcredit: D. Andrew Howell und BJ Fulton (LCOGT) et al., Faulkes Telescope North, LCOGT

Beschreibung: Ein naher Stern ist explodiert und wird von Teleskopen auf der ganzen Welt überwacht. Die Supernova wird als PTF 11kly bezeichnet. Sie wurde erst vor zwei Tagen bei der Himmelsdurchmusterung Palomar Transit Factory (PTF) von einem Computer entdeckt. Bei der Durchmusterung wird das Samuel-Oschin-Weitwinkelteleskop in Kalifornien eingesetzt. Es hat einen Durchmesser von 1,2 Metern.

Die Supernova wurde rasch entdeckt, es war eine der kürzesten Zeitspannen nach einer Supernovaexplosion. PTF 11kly ereignete sich in der fotogenen Feuerradgalaxie M101. Diese Galaxie nur etwa 21 Millionen Lichtjahre entfernt. Damit ist sie eine der nächstgelegenen Supernovae der letzten Jahrzehnte.

Rasche Folgebeobachtungen lieferten bereits klare Hinweise, dass PTF 11kly eine Typ-Ia-Supernova ist. Bei so einer Supernova detoniert ein Weißer Zwerg. Eine Typ-Ia-Supernova ereignet sich in immer gleicher Art und Weise. Daher eignet sich diese Art Supernovae zur Kalibrierung der Expansionsgeschichte des gesamten Universums.

Die Untersuchung einer so nahen und jungen Typ Ia-Supernova liefert vielleicht neue, einzigartige Hinweise. Wenn frühere Indizien stimmen, sollte PTF 11kly in den kommenden Wochen eine visuelle Größenklasse von etwa 10m erreichen. Damit kann sie vielleicht sogar mit mittelgroßen Teleskopen beobachtet werden.

APOD-Rückblick: das Beste der Spiralgalaxie M101
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Porträt von NGC 281

Eine rote, leicht ausgefranste Wolke mit vielen dichten Knoten leuchtet im Inneren ultramarinblau.

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

Beschreibung: Wenn ihr durch die kosmische Wolke blickt, die als NGC 281 katalogisiert wurde, kann es leicht passieren, dass ihr die Sterne des offenen Haufens IC 1590 überseht. Doch diese jungen, massereichen Sterne, die im Nebel entstanden sind, liefern die Energie für das Leuchten, das den ganzen Nebel durchdringt.

Die auffälligen Formen in diesem Porträt von NGC 281 sind die Silhouetten von Säulen und dichten Staubkugeln, die von heftigen, energiereichen Winden und der Strahlung der heißen Haufensterne geformt wurden. Falls die Staubformen lange genug überleben, könnten darin ebenfalls Sterne entstehen.

NGC 281, der wegen seiner Gesamtform verspielt Pacman-Nebel genannt wird, ist etwa 10.000 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Kassiopeia. Dieses Kompositbild wurde mit Schmalbandfiltern aufgenommen. Es kombiniert die Strahlung der Wasserstoff-, Schwefel- und Sauerstoffatome im Nebel und stellt sie in einem Spektralbereich des sichtbaren Lichts dar.

In seiner geschätzten Entfernung ist NGC 281 breiter als 80 Lichtjahre.

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Irisierende Pileus-Wolke über Äthiopien

Über einer dunklen Wolke ragt am fast gleich dunklen Himmel eine schillernde Kuppel auf. Rechts unten ist die Silhouette von Bäumen.

Bildcredit und Bildrechte: Esther Havens (Light the World)

Beschreibung: Wie viele dunkle Wolken haben ein buntes Innenleben? Hinter dieser dunklen Wolke ragt eine irisierende Pileus-Wolke auf. Das ist eine Gruppe aus Wassertröpfchen, die allesamt ähnliche groß sind. Daher beugen sie gemeinsam die Farben des Sonnenlichts unterschiedlich stark.

Eine Fotografin bemerkte in Äthiopien zufällig diese malerische Ansicht. Kurz darauf entstand dieses Bild. Ein detailreicheres Foto derselben Wolke zeigt nicht nur viele Farben, sondern auch ungewöhnliche, dunkle, gewellte Bänder, die vermutlich von Wellenstörungen in der Wolke stammen.

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