Solargraphische Analemmata

Solargrafie mit Analemmae über einem Haus in Proboszczów, Polen

Bildcredit und Bildrechte: Dawid Rycabel (Pinholove)

Auf der Nordhalbkugel war am 21. Juni Sommersonnenwende. Die Sonne erreichte an diesem Tag die nördlichste Deklination des Jahres. Während sie über den Tageshimmel über Proboszczów in Polen wanderte, erreichte sie die Spitzen jeder dieser drei Achterkurven, die als Analemmata bezeichnet werden.

Dieses interessante Bild wurde nicht aus einer Serie digitaler Aufnahmen erstellt, sondern mit einer Lochkamera, die von 26. Juni 2021 bis 26. Juni 2022 nach Süden gerichtet war. Das Bild wurde direkt auf ein einziges Blatt Fotopapier belichtet. Diese Technik ist als Solargrafie bekannt.

Die drei Analemmata sind das Ergebnis von Belichtungen des Fotopapiers durch eine Lochblende, die täglich um 11:00, 12:00 und 13:00 Uhr MEZ erfolgten. Die seitlichen Gruppen gestrichelter Linien zeigen Teilspuren der Sonnen von täglichen Belichtungen, die alle 15 Minuten gemacht wurden. Die dunklen Lücken entstanden durch Wolken, die die Sonne im Laufe der ein Jahr dauernden Solargrafie-Aufnahme während der Belichtung bedeckten.

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Spiel: Super Planet Crash

Bildcredit und Lizenz: Stefano Meschiari (U. Texas at Austin) und das SAVE/Point-Team

Schafft ihr ein Planetensystem, das 1000 Jahre übersteht? Mit dem Spiel Super Planet Crash könnt ihr es versuchen. Klickt einfach in die Nähe des Zentralsterns, um Planeten zu bilden – bis zu 10 sind möglich.

Links könnt ihr – nach Masse sortiert – eine Planetenart wählen: Erde, Super-Erde, Eisriese, Riesenplanet, Brauner Zwerg oder Zwergstern. Jeder Planet wird nicht nur vom zentralen, sonnenähnlichen Stern angezogen, sondern auch von anderen Planeten. Ihr bekommt Punkte, und für dichtere oder bewohnbare Systeme gibt es einen Bonus. Das Spiel endet nach 1000 Jahren oder wenn ein Planet durch die Gravitation hinausgeschleudert wird.

In den letzten Jahren wurden viele exoplanetare Systeme entdeckt, und Super Planet Crash zeigt, warum einige davon stabil sind. Wenn ihr einige Male Super Planet Crash spielt, könnt ihr euch wahrscheinlich vorstellen, warum vermutet wird, dass unser Sonnensystem während seiner Entstehung Planeten verloren hat.

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Simulation TNG50: Ein Galaxienhaufen entsteht

Videocredit: IllustrisTNG-Projekt; Visualisierung: Dylan Nelson (Max-Planck-Institut für Astrophysik) et al.; Musik: Symphonie Nr. 5 (Ludwig van Beethoven) in der YouTube-Audio-Bibliothek

Wie entstehen Galaxienhaufen? Unser Universum bewegt sich zu langsam, um es dabei zu beobachten. Daher werden schnellere Computersimulationen erstellt, um das herauszufinden. Ein aktueller Versuch ist TNG50 von IllustrisTNG, eine Verbesserung der berühmten Illustris-Simulation.

Der erste Teil dieses Videos zeigt, wie sich kosmisches Gas (großteils Wasserstoff) im frühen Universum bis heute zu Galaxien und Galaxienhaufen entwickelt. Hellere Farben markieren schneller bewegtes Gas. Während sich das Universum entwickelt, fällt Gas in Gravitationssenken, Galaxien entstehen, Galaxien rotieren, Galaxien kollidieren und verschmelzen, während in den Zentren der Galaxien Schwarze Löcher entstehen und das umgebende Gas mit hoher Geschwindigkeit ausstoßen.

Die zweite Hälfte des Videos werden Sternen erfasst, wir sehen einen Galaxienhaufen mit Gezeitenschweifen und Sternströmen. Der Ausfluss von Schwarzen Löchern in TNG50 ist überraschend komplex, die Details werden mit unserem realen Universum verglichen. Die Erforschung der Gasflüsse im frühen Universum hilft der Menschheit, zu verstehen, wie unsere Erde, die Sonne und das Sonnensystem entstanden sind.

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Teile das Universum


Bildcredit: NASA, Schrödingers Katze

Beschreibung: Bevor ihr den Knopf drückt, sind zwei Zukunftsuniversen möglich. Doch nachdem ihr den Knopf gedrückt habt, lebt ihr nur noch in einem. Es ist eine echte Webversion des berühmten Experiments mit Schrödingers Katze.

Wenn ihr den roten Knopf des Astronautenbildes klickt, erscheint ein Bild desselben Astronauten, der eine von zwei Katzen hält - eine lebende oder eine tote. Der Zeitpunkt des Klicks, die Verdrahtung des Gehirns und die Millisekunden-Taktung eures Geräts führen zu einem Ergebnis, das möglicherweise vom Zufall der Quantenmechanik bestimmt wird.

Manche glauben, dass eure persönliche Quantenentscheidung das Universum teilt, und dass sowohl das Universum mit der lebenden als auch das mit der toten Katze in getrennten Teilen eines größeren Multiversums existieren. Andere glauben, dass als Ergebnis eures Klicks die beiden möglichen Universen auf unvorhersehbare Weise zu einem einzigen kollabieren. Wieder andere glauben, dass das Universum klassisch deterministisch ist, sodass durch das Drücken des Knopfes das Universum nicht wirklich geteilt wird, sondern dass eine Aktion ausgeführt wird, die seit Anbeginn der Zeit prädestiniert war.

Wir bei APOD glauben jedoch, dass ihr - egal wie dumm es sich anfühlt, auf den roten Knopf zu klicken, und unabhängig vom Ergebnis - einen Tag darüber nachdenken solltet. Oder zwei.

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Animation: Rätselhafte Radiokreise


Videocredit: Illustration: Sam Moorfield; Daten: CSIRO, HST (HUDF), ESA, NASA; Bild: J. English (U. Manitoba), EMU, MeerKAT, DES (CTIO); Text: Jayanne English

Beschreibung: Wie nennt man ein kosmisches Rätsel, das niemand vorhergesehen hat? In diesem Fall sind es rätselhafte Radiokreise (Odd Radio Circles, kurz ORCs). ORC-1 steht für fünf seltsame Objekte, die 2019 zufällig mit dem neuen australischen SKA Pathfinder Radio-Array entdeckt wurden und die nur in Radiofrequenzen zu beobachten sind.

Das letzte Bild im Video enthält Daten des südafrikanischen MeerKAT-Arrays aus dem Jahr 2021, um mehr Details zu zeigen. Die türkis gefärbten Radiodaten wurden mit einer optischen und Infrarot-Karte der Durchmusterung Dunkler Energie kombiniert.

Die animierte künstlerische Darstellung folgt nur einer Idee zum Ursprung der ORCs. Wenn im Zentrum einer Galaxie zwei sehr massereiche Schwarze Löcher verschmelzen, könnten die dabei entstehenden Stoßwellen Ringe aus Radiostrahlung hervorrufen. Diese wachsen, bis sie das Videofeld füllen. Das Videobild wird erweitert, damit die Ausbreitung der ORC zu sehen ist, bis diese etwa eine Million Lichtjahre groß sind.

Glücklicherweise kann das bald verfügbare Square Kilometer Array helfen, dieses und andere vielversprechende Szenarien zu testen.

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Das beobachtbare Universum

Unser Universum mit Erde und Sonne, umgeben von unserem Sonnensystem, nahen Sternen, nahen Galaxien, fernen Galaxien, Fasern früher Materie und dem kosmischen Mikrowellenhintergrund.

Bildcredit und Lizenz: Wikipedia, Pablo Carlos Budassi

Beschreibung: Wie weit sehen wir? Alles, was hier zu sehen ist, und alles, was ihr vielleicht jetzt gerade sehen könntet, wenn eure Augen jede Art von Strahlung wahrnehmen könnten, ist das beobachtbare Universum.

Das am weitesten entfernte Licht stammt vom kosmischen Mikrowellenhintergrund aus einer Zeit vor 13,8 Milliarden Jahren. Davor war das Universum undurchsichtig wie dicker Nebel. Einige Neutrinos und Gravitationswellen, die uns umgeben, kommen von noch weiter draußen, doch die Menschheit hat noch nicht die Technik, um sie zu erfassen.

Dieses Bild veranschaulicht das beobachtbare Universum in einem immer kompakteren Maßstab. In der Mitte befinden sich Erde und Sonne, umgeben von unserem Sonnensystem, nahen Sternen, nahen Galaxien, fernen Galaxien, Fasern von früher Materie und dem kosmischen Mikrowellenhintergrund.

Kosmolog*innen nehmen in der Regel an, dass unser beobachtbares Universum nur der nahe gelegene Teil eines größeren Ganzen ist, das wir „das Universum“ nennen und in dem überall dieselbe Physik gilt. Es gibt jedoch auch einige populäre, aber spekulative Ansätze, die besagen, dass unser Universum Teil eines größeren Multiversums sind, in dem andere physikalische Konstanten und Gesetze gelten, höhere Dimensionen oder leicht abweichende Versionen unseres Standarduniversums existieren.

Quelle: Hoch aufgelöste Bildversion mit lesbarer Beschriftung | klickbare Beschriftung
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Illustration: Ein früher Quasar

Künstlerische Illustration eines sehr alten Quasars im frühen Universum.

Illustrationscredit und Lizenz: ESO, M. Kornmesser

Beschreibung: Wie sahen die ersten Quasare aus? Von den nächstliegenden Quasaren wissen wir heute, dass es sich um sehr massereiche Schwarze Löcher in den Zentren aktiver Galaxien handelt. Gas und Staub, die auf einen Quasar fallen, leuchten hell und überstrahlen manchmal ihre gesamte Heimatgalaxie.

Quasare aus den ersten Milliarden Jahren des Universums sind jedoch noch rätselhafter. Jüngste Daten ermöglichten eine künstlerische Darstellung, wie ein Quasar aus der Frühzeit des Universums ausgesehen haben könnte: Im Zentrum befindet sich ein massereiches Schwarzes Loch, das von Hüllen aus Gas und einer Akkretionsscheibe umgeben ist und einen mächtigen Strahl ausstößt.

Quasare gehören zu den fernsten Objekten, die wir sehen. Sie liefern der Menschheit einzigartige Information über das frühe und das dazwischenliegende Universum. Die ältesten Quasare, die wir derzeit kennen, haben eine Rotverschiebung von knapp 8 – das ist nur 700 Millionen Jahre nach dem Urknall, als das Universum nur ein paar Prozent seines heutigen Alters hatte.

Wien, 26. Februar 2022, 18h: Führung im Sterngarten mit APOD-Übersetzerin
Wien, Ladenkonzept Nähe Votivkirche: Kostenlose Kalender (leichte Mängel)

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Terminator-Mond

Die Vorderseite des Mondes, erstellt aus Terminator-Bildern des Lunar Reconnaissance Orbiters LRO.

Bildcredit: NASA, Lunar Reconnaissance Orbiter, SVS; Bearbeitung und Bildrechte: Jai und Neil Shet

Beschreibung: Was ist an diesem Mond anders? Es sind die Schattengrenzen. Auf diesem Bild seht ihr keinen Terminator – das ist die Linie, die das Licht des Tages von der Dunkelheit der Nacht trennt. Dieses Bild ist nämlich ein digitales Komposit aus 29 terminatornahen Mondstreifen.

Die Bereiche am Terminator haben die längsten und auffälligsten Schatten. Diese Schatten lassen durch ihren Kontrast und ihre Länge ein flaches Foto dreidimensional erscheinen.

Die Originalbilder und -daten wurden in der Nähe des Mondes vom Lunar Reconnaissance Orbiter der NASA aufgenommen. Viele Mondkrater fallen durch Schatten auf, die sie nach rechts werfen. Das Bild zeigt anschaulich, dass die dunkleren Regionen, die als Maria bezeichnet werden, nicht nur dunkler sind als der Rest des Mondes, sondern auch flacher.

Wähle einen Mond: Finde die Mondphase an deinem Geburtstag
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Die Erde bei Nacht

Diese Karte der Erde bei Nacht zeigt Lichtverschmutzung und dunkle Bereiche.

Bildcredit: NASA, Suomi NPP VIIRS; Daten: Miguel Román (NASA GSFC); Bearbeitung: Joshua Stevens

Beschreibung: So sieht die Erde bei Nacht aus. Findet ihr euer Lieblingsland oder eure Lieblingsstadt? Interessanterweise machen die Lichter der Städte das möglich.

Von Menschenhand geschaffene Lichter markieren besonders dicht besiedelte Gebiete der Erdoberfläche, darunter die Küsten Europas, des Ostens der Vereinigten Staaten und Japans. Viele Großstädte liegen an Flüssen oder Küsten, damit sie Güter einfach per Schiff tauschen konnten. Zu den besonders dunklen Gebieten gehören die zentralen Bereiche von Südamerika, Afrika, Asien und Australien.

Dieses Bild wird als Schwarze Murmel bezeichnet. Es ist ein Komposit aus Hunderten Bildern, die 2016 aus Daten des Satelliten Suomi NPP in der Erdumlaufbahn neu bearbeitet wurden.

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Eta Car: 3D-Modell des gefährlichsten bekannten Sterns


Videocredit: NASA, CXC, April Hobart; Text: Michael F. Corcoran (NASA, Catholic U., HEAPOW)

Beschreibung: Welcher ist der gefährlichste Stern in der Nähe der Erde? Viele meinen, es wäre Eta Carinae, ein Doppelsternsystem mit etwa 100 Sonnenmassen, das knapp 10.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Eta Carinae ist eine tickende Zeitbombe, er könnte in wenigen Millionen Jahren als Supernova explodieren und dabei die Erde in gefährliche Gammastrahlen tauchen.

Der Stern hatte in den 1840er-Jahren einen spektakulären Ausbruch, bei dem er zum hellsten Stern am Südhimmel wurde, danach verschwand er in wenigen Jahrzehnten in der Versenkung. Der Stern wurde nicht zerstört, doch er ist hinter einer dicken, expandierenden zweilappigen Struktur namens Homunkulus verborgen, die den Doppelstern umgibt. Untersuchungen der Auswürfe liefern forensische Hinweise zur Explosion.

Dank der Beobachtungen der NASA-Satelliten wurde die dreidimensionale Verteilung der Auswürfe visualisiert – von Infrarot über sichtbares und ultraviolettes Licht bis hin zur äußersten Hülle, die Millionen Grad heiß und nur im Röntgenlicht sichtbar ist.

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Wie man ein Licht am Himmel erkennt

Grafik zur Erkennung von Himmelslichtern.

Illustrationscredit und -rechte: HK (Die Liga der verlorenen Fälle)

Beschreibung: Was ist dieses Licht am Himmel? Das ist eine häufige Frage, auf die man mit ein paar schnellen Beobachtungen eine Antwort finden kann. Zum Beispiel: Bewegt es sich oder blinkt es? Wenn ja, und wenn ihr in der Nähe einer Stadt wohnt, lautet die Antwort meist: Ein Flugzeug, weil es viele Flugzeuge gibt, aber nur wenige Sterne und Satelliten hell genug sind, um sie über einer künstlichen Lichtglocke zu sehen.

Wenn nicht, und wenn ihr weit von einer Stadt entfernt wohnt, ist das helle Licht wahrscheinlich ein Planet wie die Venus oder der Mars – Erstere steht in der Morgen- oder Abenddämmerung nahe am Horizont. Manchmal ist es wegen der geringen scheinbaren Bewegung eines fernen Flugzeugs nahe am Horizont schwierig, es von einem hellen Planeten zu unterscheiden, aber nach wenigen Minuten kann man ein Flugzeug durch seine Bewegung erkennen.

Immer noch unsicher? Diese Grafik bietet eine witzige, aber meist richtige Einschätzung. Begeisterte Sternenfreundinnen und -freunde haben vielleicht nett formulierte Verbesserungsvorschläge, die willkommen sind.

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