Baryonische akustische Schwingungen von SDSS-III

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Illustrationscredit: Zosia Rostomian (LBNL), SDSS-III, BOSS

Beschreibung: Wie groß erscheinen Dinge, wenn sie weit entfernt sind? Wenn man durch das Universum späht, kann die Antwort uns auch etwas über seine gemittelte Gravitationsgeschichte und somit seine Zusammensetzung mitteilen. Um das zu erreichen, vermaß die Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) des Sloan Digital Sky Survey-III (SDSS-III) leichte wiederkehrende Dichtesteigerungen in Galaxiendichten, die bis zu sechs Milliarden Lichtjahre entfernt sind (Rotverschiebung 0,7), als das Universum etwa halb so alt war wie jetzt. Diese Dichtewellen sind als baryonische akustische Oszillationen (Schwingungen) (BAO) bekannt und gehen voraussichtlich vom frühen Universum bei einer bekannten Größenordnung aus. Die BOSS-Messungen dieser Größenordnung lassen auf einen großen Anteil an Dunkler Energie im Universum schließen, und stützt so frühere Hinweise auf diese ungewöhnliche Zusammensetzung. Die oben gezeigte künstlerische Darstellung zeigt verstärkte BAOs im fernen Universum.

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Kollidierende Spiralgalaxien

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Bildcredit: Debra Meloy Elmegreen (Vassar College) et al. und das Hubble Heritage Team (AURA/STScI/NASA)

Beschreibung: Milliarden Jahre in der Zukunft wird nur eine dieser beiden Galaxien übrig bleiben. Bis dahin werden die Spiralgalaxien NGC 2207 und IC 2163 einander langsam auseinanderreißen, dabei Gezeiten aus Materie bilden, aber auch Schichten aus komprimiertem Gas, Spuren aus dunklem Staub sowie Sternbildungsausbrüche und Ströme abgetriebener Sterne. Astronomen prognostizieren, dass NGC 2207, die größere Galaxie links, sich wahrscheinlich IC 2163, die kleinere Galaxie rechts, einverleiben wird. Bei der aktuellen Begegnung, die vor etwa 40 Millionen Jahren ihren Höhepunkt erreichte, schwingt die kleinere Galaxie gegen den Uhrzeigersinn herum und liegt nun ein Stück hinter der größeren Galaxie. Der Raum zwischen den Sternen ist so gewaltig groß, dass die Sterne in den kollidierenden Galaxien normalerweise nicht zusammenstoßen.

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Apogäum-Vollmond

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Bildcredit und Bildrechte: Rick Baldridge

Beschreibung: Dieser große, helle, schöne Vollmond ging Mittwoch Nacht über dem Lick-Observatorium auf. Traditionell bezeichnet man den Vollmond im Jänner als Wolfsmond. Dieser Mond jedoch erreichte seine volle Phase am 16. Januar um 4:54 UT, zeitlich nur 2 Stunden vom Apogäum entfernt, dem fernsten Punkt seiner elliptischen Bahn um den Planeten Erde. Das macht ihn außerdem zum kleinsten Vollmond des Jahres 2014. Natürlich ist der Unterschied der scheinbaren Größe zwischen dem größten und dem kleinsten Vollmond schwer zu erkennen, weil der Entfernungsunterschied zwischen Apogäum und Perigäum – dem erdnächsten Punkt der Mondbahn – nur etwa 50.000 Kilometer beträgt, während der Mond durchschnittlich ungefähr 385.000 Kilometer von der Erde entfernt ist. Dieser Apogäumsvollmond war also – wenn auch nur knapp – der kleinste Vollmond der letzten 1000 Jahre. Und das wird er auch bleiben, bis 2154 ein noch kleinerer Vollmond zu beobachten sein wird.

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M83-Sternströme

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Bildcredit und Bildrechte: R. Gendler, D. Martinez-Delgado (ARI-ZAH, Univ. Heidelberg) D. Malin (AAO), NAOJ, ESO, HLAMontage und Bearbeitung: Robert Gendler

Beschreibung: Die große, helle und schöne Spiralgalaxie M83 liegt ungefähr zwölf Millionen Lichtjahre entfernt nahe dem südöstlichen Ende des sehr langen Sternbildes Wasserschlange (Hydra). Diese detailreiche Ansicht des prächtigen Inseluniversums entstand aus Beobachtungen von Hubble, kombiniert mit erdgebundenen Daten der Einheiten des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte, des Subaru-Teleskops des National Astronomical Observatory of Japan sowie Fotodaten, die David Malin am Australian Astronomical Observatory machte. Die etwa 40.000 Lichtjahre große M83 ist wegen ihrer ausgeprägten Spiralarme unter dem volkstümlichen Namen „südliche Feuerradgalaxie“ bekannt. Doch der Reichtum an rötlichen Sternbildungsregionen, die an den Rändern der dicken Staubstraßen in den Armen zu finden sind, legt einen weiteren gängigen Spitznamen für M83 nahe: Tausend-Rubine-Galaxie. Beim oberen Rand dieses neuen kosmischen Porträts wölbt sich der nördliche Gezeitenstrom aus Sternen von M83 – er besteht aus den Resten einer durch Gravitation zerrissenen kleineren, verschmelzenden Begleitgalaxie. Der blasse, flüchtige Sternenstrom wurde vor mehr als einem Jahrzehnt durch Verstärkung der Fotoplatten entdeckt.

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Neptunmond Despina

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Bildcredit: NASA, JPL – Rechte am bearbeiteten Bild: Ted Stryk

Beschreibung: Despina ist ein kleiner Neptunmond. Die winzige Despina mit nur 148 Kilometer Durchmesser wurde 1989 auf Bildern der Raumsonde Voyager 2 entdeckt, die bei ihrer nahen Begegnung mit dem fernsten Gasriesenplaneten des Sonnensystems fotografiert wurden. Doch als der Amateur-Bildbearbeiter und Philosophieprofessor Ted Styrk 20 Jahre später die Daten von Voyager 2 durchschaute, entdeckte er etwas, das bis dahin niemandem aufgefallen war: Bilder, die Despinas Schatten beim Transit auf Neptuns blauen Wolkenoberflächen zeigten. Sein Kompositbild von Despina und deren Schatten ist aus vier Archivaufnahmen zusammengesetzt, die am 24. August 1989 in Zeitabständen von je neun Minuten fotografiert wurden. Despina selbst wurde künstlich aufgehellt, sodass sie leichter erkennbar ist. In der antiken griechischen Mythologie ist Despina eine Tochter Poseidons, des römischen Gottes Neptun.

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Spitzers Orion

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Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, T. Megeath (Univ. Toledo, Ohio)

Beschreibung: Nur wenige kosmische Aussichten beflügeln die Fantasie so wie der Orionnebel, eine gewaltige, etwa 1500 Lichtjahre von uns entfernte Sternkrippe. Diese atemberaubende Falschfarbenansicht umfasst ungefähr 40 Lichtjahre dieser Region und wurde anhand von Infrarotdaten des Weltraumteleskops Spitzer erstellt. Wie auch bei seiner Erscheinung in sichtbaren Wellenlängen liegt der hellste Teil des Nebels bei jungen, massereichen heißen Sternen, die als Orions Trapez bekannt sind. Doch das Infrarotbild spürt auch die vielen Protosterne des Nebels auf, die sich noch im Entstehungsprozess befinden. Diese sind in roten Farbtönen dargestellt. Zu den roten Flecken im dunklen, staubhaltigen Filament links neben dem hellen Haufen gehört auch der als HOPS 68 katalogisierte Protostern, in dessen protostellarer Hülle unlängst Silikatkristalle der Olivingruppe entdeckt wurden.

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Der Gegenschein über Chile

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Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution)

Beschreibung: Liegt die dunkelste Stelle des Nachthimmels gegenüber der Sonne? Nein. Tatsächlich ist bei extrem dunklem Himmel 180 Grad von der Sonne entfernt ein kaum erkennbares zartes Leuchten zu sehen, das als Gegenschein bekannt ist. Der Gegenschein ist Sonnenlicht, das von kleinen interplanetaren Staubteilchen zurückgeworfen wird. Diese Staubteilchen sind millimetergroße Splitter von Asteroiden und kreisen in der ekliptischen Ebene der Planeten. Das oben gezeigte Bild vom letzten Jahr ist eine der spektakulärersten Abbildungen des Gegenscheins, die je fotografiert wurden. Die detailreiche Belichtung eines extrem dunklen Himmels über dem Las-Campanas-Observatorium in Chile zeigt hier den Gegenschein so deutlich, dass sogar ein ihn umgebendes Leuchten sichtbar ist. Zu den erwähnenswerten Hintergrundobjekten gehören die Andromedagalaxie, der Sternhaufen der Plejaden, der Kaliforniennebel, der Gürtel des Orion knapp unter dem Orionnebel innerhalb der Barnardschleife sowie die hellen Sterne Sirius und Beteigeuze. Der Gegenschein unterscheidet sich vom Zodiakallicht in der Nähe der Sonne durch den hohen Reflexionswinkel. Tagsüber ist ein dem Gegenschein ähnliches, als Glorie bezeichnetes Phänomen zu beobachten, wenn von einem Flugzeug aus gesehen Sonnenlicht von der Luft oder den Wolken gegenüber der Sonne reflektiert wird.

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Eine Reise zum Mond

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Bildcredit: Georges Méliès, Wikipedia

Beschreibung: Wie wäre es, den Mond zu besuchen? Der erste große fiktionale Kinofilm, der diese dauerhafte kulturübergreifende Fantasie erforschte, trug den Titel Le voyage dans la lune (Die Reise zum Mond). Er wurde 1902 gedreht und zu einem der beliebtesten Filme der frühen Jahre des 20. Jahrhunderts. Im Stummfilm spielte der Filmemacher Georges Melies selbst mit und porträtierte einen Klub Astronomen, die zum Mond und wieder zurück reisten. Oben ist ein Standbild aus dem Film abgebildet, das zu einem bekannten Symbol wurde – sowohl für Filme als auch den Weltraum. In Anspielung auf einen Treffer ins Schwarze ist der Mann im Mond eine Karikatur, die vom menschengemachten Raumschiff getroffen wird. Der ganze 14-Minuten-Film ist nunmehr frei verfügbar. Den Mond zu besuchen war auch 67 Jahre später noch ein sehr beliebtes Thema – und zwar im Jahr 1969, als Menschen eine erste wirkliche Reise machten.

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Die Größe des Universums – interaktiv


Credit und Rechte der Flash-Animation: Cary und Michael Huang

Beschreibung: Wie sieht das Universum im kleinen Maßstab aus? Oder im großen? Die Menschheit stellt fest, dass das Universum in jeder Größenordnung, die sie erforscht hat, ganz unterschiedlich aussieht. Zum Beispiel ist, soweit wir wissen, jedes winzige Proton exakt gleich, aber jede riesige Galaxie verschieden. In vertrauteren Größenordnungen ist etwas, das für einen Menschen die Oberfläche eines kleinen Glastisches darstellt, für eine Staubmilbe eine gewaltige Ebene von seltsamer Glätte – vielleicht mit Zellbrocken übersät. Nicht alle Längenmaßstäbe sind gut untersucht – zum Beispiel wird erforscht, mit den winzigen Tröpfchen geschieht, die Sie niesen – und das Ergebnis hilft vielleicht, die Ausbreitung von Krankheiten zu stoppen. Die oben gezeigte interaktive Fash-Animation, eine moderne Version des klassischen Videos Zehn hoch, ist ein neues Fenster zu vielen der bekannten Größenordnungen unseres Universums. Durch Schieben des Rollbalkens am unteren Rand verschiebt können Sie eine Vielfalt an Größenordnungen betrachten, während ein Klick auf einzelne Objekte deren Beschreibung zeigt.

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Der Möwennebel

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Bildcredit und Bildrechte: Michael Miller

Beschreibung: Eine ausgedehnte Weite aus leuchtendem Gas und Staub präsentiert Astronomen vom Planeten Erde ein vogelähnliches Gesicht, was zu seinem volkstümlichen Namen führt: Möwennebel. Dieses Porträt des kosmischen Vogels bedeckt eine 1,6 Grad weite Schneise in der Ebene der Milchstraße nahe der Richtung von Sirius, dem Alphastern des Sternbildes Canis Major. Natürlich enthält die Region auch Objekte mit anderen Katalogbezeichnungen: den auffallenden NGC 2327, eine kompakte, staubhaltige Emissionsregion mit einem eingebetteten massereichen Stern, der den Vogelkopf bildet (alias Papageiennebel, über der Mitte). Der Komplex aus Gas- und Staubwolken mit hellen, jungen Sternen wird vom rötlichen Leuchten atomaren Wasserstoffs dominiert und umfasst in der geschätzten Entfernung von 3800 Lichtjahren mehr als 100 Lichtjahre.

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NGC 7293 – der Helixnebel

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Bildcredit und Bildrechte: Don Goldman

Beschreibung: An die siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Wassermann stirbt ein sonnenähnlicher Stern. Seine letzten paar tausend Jahre erzeugten den Helixnebel (NGC 7293), ein gut untersuchtes und nahes Beispiel eines planetarischen Nebels, typisch für diese Schlussphase der Sternentwicklung. Eine Gesamtbelichtungszeit von 28,5 Stunden führte zu dieser detailreichen Ansicht des Nebels. Durch eine Kombination von Schmalband-Bilddaten der Emissionslinien von Wasserstoffatomen in roten und Sauerstoffatomen in blaugrünen Farbtönen zeigt es beachtliche Details in der hellen inneren Region der Helix mit einem Durchmesser von etwa 3 Lichtjahren, folgt aber auch den blasseren äußeren Halostrukturen, mit denen der Nebel eine Spannweite von weit über sechs Lichtjahren hat. Der weiße Punkt in der Mitte der Helix ist der heiße Zentralstern dieses planetarischen Nebels. Die Helix, ein auf den ersten Blick einfacher Nebel, hat neuen Erkenntnissen zufolge eine überraschend komplexe Geometrie.

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