SS 433: Doppelstern-Mikroquasar


Animationscredit: DESY, Science Communication Lab

Beschreibung: SS 433 ist eines der exotischsten Sternsysteme, die wir kennen. Sein unscheinbarer Name entstand durch seinen Eintrag in einem Katalog von Milchstraßensternen, die eine für atomaren Wasserstoff charakteristische Strahlung aussenden. Sein auffälliges Verhalten stammt von einem kompakten Objekt – einem schwarzen Loch oder Neutronenstern –, um das sich eine Akkretionsscheibe mit Ausströmungen gebildet hat. Da die Scheibe und die Ausströmungen von SS 433 jenen um sehr massereiche schwarze Löcher in den Zentren ferner Galaxien ähneln, vermutet man, dass SS 433 ein Mikroquasar ist.

Dieses animierte Video basiert auf Beobachtungsdaten. Es zeigt einen massereichen, heißen, normalen Stern, der gemeinsam mit dem kompakten Objekt in einer Umlaufbahn gefangen ist. Zu Beginn des Videos sieht man, wie durch Gravitation Materie vom normalen Stern losgerissen wird, die auf eine Akkretionsscheibe fällt. Der Zentralstern stößt Strahlen aus ionisiertem Gas in entgegengesetzte Richtungen aus – mit jeweils etwa einem Viertel der Lichtgeschwindigkeit.

Im nächsten Abschnitt zeigt das Video eine Aufsicht auf die ausströmenden Strahlen, die eine Präzessionsbewegung ausführen und dabei eine sich ausdehnende Spirale erzeugen. Danach sieht man die sich ausbreitenden Strahlen aus noch größerer Entfernung nahe dem Zentrum im Supernovaüberrest W50.

Vor zwei Jahren fand man mithilfe der HAWC-Detektoranordnung in Mexiko unerwartet heraus, dass SS 433 Gammastrahlen mit ungewöhnlich hoher Energie (im TeV-Bereich) aussendet. Doch es gibt weitere Überraschungen: Eine aktuelle Analyse von Archivdaten des NASASatelliten Fermi zeigt eine Gammastrahlenquelle, die – wie man hier sieht – von den Zentralsternen getrennt ist, und die aus bisher unbekannten Gründen Gammastrahlenpulse mit einer Periode von 162 Tagen aussendet – das entspricht der Präzessionsperiode der Strahlen von SS 433.

Lehrende und Studierende: Ideen für die Verwendung von APOD im Lehrsaal
Zur Originalseite

NGC 6357: Kathedrale der massereichen Sterne

Ein Mehrfachstern im offenen Haufen Pismis 24 gehört zu den massereichsten Sternen, die wir kennen.

Bildcredit: NASA, ESA und Jesús Maíz Apellániz (IAA, Spanien); Danksagung: Davide De Martin (ESA/Hubble)

Beschreibung: Wie massereich kann ein normaler Stern sein? Schätzungen anhand von Helligkeit, Entfernung und Standard-Sonnenmodellen ergaben, dass ein Stern im offenen Haufen Pismis 24 mehr als 200 Sonnenmassen besitzt. Das macht ihn zu einem der massereichsten Sterne, die wir kennen. Der Stern ist im Bild das hellste Objekt knapp über der Gaswolke.

Eine genaue Untersuchung von Bildern, die mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen wurden, zeigten jedoch, dass die gleißende Leuchtkraft des Pismis 24-1 nicht von einem einzelnen Stern stammt, sondern von mindestens dreien. Die einzelnen Sternkomponenten hätten immer noch jeweils fast 100 Sonnenmassen. Damit gehören sie zu den massereichsten Sternen, die derzeit bekannt sind.

Am unteren Bildrand entstehen im dazugehörigen Emissionsnebel NGC 6357 immer noch Sterne. Die energiereichen Sterne in der Nähe des Zentrums, das an eine gotische Kathedrale erinnert, brechen scheinbar aus und beleuchten einen atemberaubenden Kokon.

Lehrende und Studierende: Ideen für die Verwendung von APOD im Lehrsaal
Zur Originalseite

Mars-Chiaroscuro

Diese Szene wurde am 24. Januar 2014 von der HiRISE-Kamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter aufgenommen.

Bildcredit: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA

Beschreibung: Tiefe Schatten erzeugen auf dieser hochaufgelösten Nahaufnahme der Marsoberfläche dramatische Kontraste zwischen Hell und Dunkel. Die Szene wurde am 24. Januar 2014 von der HiRISE-Kamera an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter aufgenommen, sie ist ungerfähr 1,5 Kilometer breit.

Aus einer Höhe von 250 Kilometern blickt die Kamera auf den Roten Planeten hinab, über ein Sanddünenfeld in einem südlichen Hochlandkrater. Die Aufnahme wurde fotografiert, als die Sonne ungefähr 5 Grad über dem lokalen Horizont stand und nur die Dünenkämme voll im Sonnenlicht lagen. Ein langer, kalter Winter kam auf die Südhalbkugel zu, und die Marsdünen waren von den hellen Rändern jahreszeitlich bedingten Reifrücken gesäumt.

Der Mars Reconnaissance Orbiter, eine der ältesten Raumsonden beim Roten Planeten, die noch in Betrieb sind, feierte am 12. August das 15. Jubiläum seines Starts vom Planeten Erde.

Zur Originalseite

Das Tal in Orion

Nahaufnahme des berühmten Orionnebels, die aus Daten der Weltraumteleskope Hubble und Spitzer modelliert wurde.

Visualisierungscredit: NASA, ESA, F. Summers, G. Bacon, Z. Levay, J. DePasquale, L. Frattare, M. Robberto, M. Gennaro (STScI) and R. Hurt (Caltech/IPAC)

Beschreibung: Diese interessante, ungewohnte Ansicht des Orionnebels ist eine Visualisierung, die auf astronomischen Daten und Filmwiedergabetechniken basiert.

Auf Tuchfühlung mit dem berühmten Sternentstehungsgebiet, das normalerweise aus einer Entfernung von 1500 Lichtjahren zu sehen ist, zeigt das digital modellierte Bild links eine Darstellung in sichtbarem Licht, basierend auf Hubble-Daten. Diese geht über zu Infrarotdaten des Weltraumteleskops Spitzer auf der rechten Seite. Der mittlere Bildausschnitt blickt ein Tal entlang, das breiter ist als ein Lichtjahr, und das in der Wand der gewaltigen Molekülwolke der Region liegt.

Das Tal des Orion endet in einem Hohlraum, der von den energiereichen Winden und der Strahlung der massereichen Zentralsterne des Trapez-Sternhaufens geschaffen wurde. Das Einzelbild stammt aus einem dreidimensionalen Video in mehreren Wellenlängen, das dem Betrachter einen immersiven Drei-Minuten-Flug durch den großen Orionnebel zeigt.

Zur Originalseite

Die Schalengalaxien in den Fischen

Dieses merkwürdige Galaxiensystem ist ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Fische, es ist als Arp 227 katalogisiert.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Das merkwürdige Galaxiensystem auf dieser intergalaktischen Himmelslandschaft ist als Arp 227 katalogisiert. Es ist ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt und treibt innerhalb der Grenzen des Sternbildes Fische. Arp 227 besteht aus den beiden markanten Galaxien rechts neben der Mitte: der seltsamen Schalengalaxie NGC 474 und ihrer blauen, spiralarmigen Nachbarin NGC 470.

Die blassen, breiten Bögen oder Hüllen von NGC 474 sind vielleicht durch eine gravitative Begegnung mit ihrer Nachbarin NGC 470 entstanden. Alternativ sind die Schalen vielleicht durch die Verschmelzung mit einer kleineren Galaxie entstanden, bei der ein Effekt entstand, der so ähnlich ist wie Wellen auf der Oberfläche eines Teiches.

Die große Galaxie links oben in diesem detailreichen Bild, NGC 467, ist anscheinend ebenfalls von blassen Hüllen umgeben – ein Hinweis auf ein weiteres wechselwirkendes Galaxiensystem. Im Hintergrund sind faszinierende Galaxien über das Feld verteilt, das auch gezackte Vordergrundsterne enthält. Natürlich liegen diese Sterne weit innerhalb unserer Milchstraße. Das Sichtfeld umfasst 25 Bogenminuten oder etwa 1/2 Grad am Himmel.

Zur Originalseite

Cygnus-Himmelslandschaft

Diese kosmische Himmelslandschaft zeigt die Umgebung des hellen Sterns Deneb im Schwan mit dem Nordamerikanebel, dem Pelikannebel, dem Schleiernebel, dem nördlichen Kohlensack und viele andere Emissionsnebel und Sternhaufen.

Bildcredit und Bildrechte: Alistair Symon

Beschreibung: In Pinselstrichen aus interstellarem Staub und leuchtendem Wasserstoff wurde diese schöne Himmelslandschaft nahe dem nördlichen Ende des großen Risses im Sternbild Schwan (Cygnus) über die Ebene unserer Milchstraße gemalt. Das Weitwinkelmosaik entstand aus 22 unterschiedlichen Bildern mit Daten aus von als 180 Stunden Belichtung. Am Himmel ist es beeindruckende 24 Grad breit.

Der Alphastern im Schwan ist der helle, heiße Überriese Deneb, er steht oben in der Mitte. Das Sternbild Schwan ist voller Sterne und leuchtender Gaswolken, enthält aber auch den dunklen, undurchsichtigen nördlichen Kohlensacknebel, der von Deneb zum Zentrum des Sichtfeldes verläuft.

Das rötliche Leuchten der Sternbildungsregionen NGC 7000 und IC 5070 – das sind der Nordamerikanebel und der Pelikannebel – befindet sich links neben Deneb. Links unter der Mitte seht ihr den markanten Schleiernebel, ein etwa 1400 Lichtjahre entfernter Supernovaüberrest. Darüber hinaus seht ihr in der kosmischen Szene viele weitere Nebel und Sternhaufen.

Himmelsbeobachterinnen der Nordhalbkugel kennen Deneb auch als Teil zweier Asterismen – er markiert die Spitze im Kreuz des Nordens und eine Ecke des Sommerdreiecks.

Zur Originalseite

Visualisierung: Schwarzes Loch mit Akkumulationsscheibe


Visualisierungscredit: Goddard-Raumfahrtzentrum der NASA, Jeremy Schnittman

Beschreibung: Wie sieht es aus, wenn man ein schwarzes Loch umkreist? Wenn das schwarze Loch von einer wirbelnden Scheibe aus leuchtendem Gas, das sich ansammelt, umgeben ist, lenkt die gewaltige Gravitation des schwarzen Lochs das Licht ab, das die Scheibe ausstrahlt. Dadurch sieht sie sehr ungewöhnlich aus. Diese Videoanimation visualisiert das.

Das Video beginnt mit der Beobachterin, die von knapp über der Ebene der Akkretionsscheibe auf das schwarzen Lochs blickt. Um das zentrale schwarze Loch herum verläuft ein dünnes, rundes Bild der umgebenden Scheibe, es markiert die Position der Photonensphäre – in deren Inneren der Ereignishorizont des schwarzen Lochs liegt.

Teile des großen Hauptbildes der Scheibe auf der linken Seite erscheinen heller, während sie sich auf euch zubewegen. Während das Video weiterläuft, fliegt ihr über das schwarze Loch und schaut von oben hinunter. Dann durchquert ihr die Scheibenebene am anderen Ende und kommt zum ursprünglichen Aussichtspunkt zurück. Die Akkretionsscheibe erzeugt einige interessante Bildumkehrungen, doch sie wirkt niemals flach.

Visualisierungen wie diese sind heute besonders interessant, weil das Event Horizon Telescope schwarze Löcher so detailreich wie nie zuvor abbildet.

Zur Originalseite

Sichelmond-HDR

Bei einem Sichelmond sieht man auch den abgedunkelten Teil des Mondes, weil Licht von der Erde zum Mond reflektiert wird. Dieses Phänomen wurde vor mehr als 500 Jahren von Leonardo da Vinci erklärt.

Bildcredit und Bildrechte: Miguel Claro (TWAN, Dark Sky Alqueva)

Beschreibung: Wieso sieht der Sichelmond nicht wie eine Mondsichel aus? Der Grund ist, dass eure Augen helle und dunkle Regionen nicht gleichzeitig erkennen können – anders als hier dargestellt.

Dieses Phänomen wird als Erdschein oder Da-Vinci-Licht bezeichnet. Dabei sieht man den unbeleuchteten Teil des Sichelmondes, doch es ist meist schwierig, weil er viel dunkler ist als der sonnenbeleuchtete Bogen. In unserem Digitalzeitalter können jedoch die Helligkeitsunterschiede reduziert werden. Dieses Bild ist ein Digitalkomposit aus 15 kurz belichteten Aufnahmen der hellen Sichel und 14 länger belichteten des abgedunkelten Teils.

Die Ursache des Da-Vinci-Lichtes wurde vor etwa 510 Jahren von Leonardo da Vinci erklärt: Es ist Sonnenlicht, das zuerst von der Erde zum Mond reflektiert wird und dann vom Mond wieder zur Erde zurück.

Zur Originalseite