Das Katzenauge – mit vielen neuen Details

Rechts im Bild leuchtet der Katzenaugennebel NGC 6543 in blauen Farbtönen. Das bekannte Innere ist von einem wenig bekannten verschlungenen Hof umgeben. Links daneben leuchtet die weit entfernte Spiralgalaxie NGC 6552.

Bildcredit und Bildrechte: Josh Smith

Der Katzenaugennebel NGC 6543 ist ein sehr beliebter planetarischer Nebel. Seine bekannten Umrisse sind auf diesem Weitwinkelbild die helle Zentralregion im Nebel. Das Komposit entstand aus vielen kurz und lang belichteten Aufnahmen. Dadurch wurde auch ein extrem blasser äußerer Halo sichtbar. Der ganze Nebel ist ungefähr 3000 Lichtjahre entfernt. Der zarte äußere Halo misst mehr als 5 Lichtjahre.

Planetarische Nebel gelten schon lange als die Schlussphase in der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns. Doch in jüngerer Zeit entdeckte man bei manchen planetarischen Nebeln solche Halos. Sie entstanden wohl aus Materie, die ein Stern in früheren Abschnitten seiner Entwicklung abstieß. Die Phase, in der ein Stern einen planetarischen Nebel bildet, dauert etwa 10.000 Jahre. Das Alter der äußeren faserartigen Teile im Hof beträgt etwa 50.000 bis 90.000 Jahre.

Etwa 50 Millionen Lichtjahre hinter dem wachsamen planetarischen Nebel liegt die Spiralgalaxie NGC 6552. Sie ist links im Bild.

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Halo über der Atacama

Über den Magellan-Zwillingsteleskopen in der Atacama leuchtet der Mond. Er ist von einem mächtigen Hof umgeben, der durch fallende Eiskristalle in der Atmosphäre entsteht.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las-Campanas-Observatorium, TWAN)

Der starke El Nino im Pazifik führte dazu, dass diese Saison mehr Wolken über den Himmel der hohen Atacama in Chile zogen. Die Wüste genießt den Ruf, ein Paradies für Astronomie zu sein. Sie ist einer der trockensten und dunkelsten Orte auf dem Planeten Erde.

Am 13. Mai waren die Kuppeln der Magellan-Zwillingsteleskope am Las-Campanas-Observatorium, das in dieser Region steht, geschlossen. Die Teleskope haben einen Durchmesser von 6,5 Metern.

Auf diesem Panorama mit Nachthimmel leuchten der Halbmond und helle Sterne. Der Mond hatte einen hellen Halo mit einem Winkelradius von 22 Grad. Dieser Winkel hat nichts mit der Helligkeit oder Phase des Mondes zu tun. Er wird von der sechsseitigen Geometrie der Eiskristalle festgelegt, die in der Atmosphäre das Mondlicht reflektieren und brechen. In dieser Nacht war das hellste Gestirn im Halo der Planet Jupiter. Links neben dem Hof steht der helle Stern Sirius, rechts daneben Arkturus.

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Nebenmonde über Alaska

Über den Bergen am Lower Mill Creek in Alaska geht der Mond unter. Er ist von einem Hof umgeben, der links und rechts von Paraselena oder Nebenmonden flankiert sind.

Bildcredit und Bildrechte: Sebastian Saarloos

Was ist mit dem Himmel passiert? Mondlicht leuchtet auf die verschneite Szene dieser Nachtlandschaft mit Himmel. Sie wurde im Jänner 2013 am Lower Miller Creek im US-Bundesstaat Alaska fotografiert. Der zunehmende Halbmond ist überbelichtet. Er leuchtet im Westen über dem gebirgigen Horizont. Ein eisiger Hof umgibt ihn. Links und rechts ist der Hof von Nebenmonden flankiert. Die Lichterscheinung wird wissenschaftlich Paraselenae (plural) genannt.

Eine Paraselene entsteht ähnlich wie eine Nebensonne, die auch Parhelion genannt wird. Dabei wird Mondlicht von dünnen, sechseckigen Eiskristallplättchen in Zirruswolken gebrochen, die hoch oben schweben. Durch die Geometrie der Kristalle sind Paraselenae mindestens 22 Grad vom Mond entfernt. Neben der hellen Mondscheibe wirken Nebenmonde blass. Daher sind sie leichter zu erkennen, wenn der Mond tief steht.

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Lichtsäulen über Alaska

Hinter einer verschneiten Landschaft steigen bunte Lichtsäulen zu einer grauen Wolkendecke auf.

Bildcredit und Bildrechte: Allisha Libby

Was passiert hinter diesen Häusern? Das sind keine Polarlichter, sondern Lichtsäulen. Sie sind ein nahes Phänomen, können aber wie ein fernes aussehen. An den meisten Orten auf der Erde kann man mit etwas Glück eine Sonnensäule sehen. Das ist eine Säule aus Licht, die scheinbar von der Sonne aufsteigt. Solche Sonnensäulen entstehen durch flache, flatternde Eiskristalle, die in der oberen Atmosphäre Sonnenlicht reflektieren.

Für gewöhnlich verdampfen diese Eiskristalle, bevor sie den Boden erreichen. Doch wenn die Temperatur unter null sinkt, können in Bodennähe flache, flatternde Eiskristalle entstehen. Sie sind dann eine Art leichter Schnee oder Kristallnebel. Solche Eiskristalle könnten Licht vom Boden auf eine Art reflektieren, die wie Sonnensäule aussehen.

Dieses Bild wurde in Fort Wainwright bei Fairbanks in Alaska fotografiert.

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Sternströme und die Walgalaxie

Mitten im Bild ist eine leicht gekrümmte Galaxie mit vielen blauen Sternbildungsgebieten, die an einen Wal erinnert. Oben ist eine kleine Begleitgalaxie. Um die Galaxie verlaufen zarte Sternströme.

Bildcredit und Bildrechte:  R Jay Gabany (Blackbird-Observatorium); Mitarbeit: David Martínez-Delgado (Universität Heidelberg) et al.

Die Spiralgalaxie NGC 4631 ist nur 25 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im gut erzogenen nördlichen Sternbild Jagdhunde. Die Galaxie ist von der Kante sichtbar. Sie ist ähnlich groß wie die Milchstraße. Ihre verzerrte Keilform erinnert manche an einen kosmischen Hering, andere an ihren gängigen Namen: Walgalaxie.

Die kleine, auffallend helle elliptische Begleiterin NGC 4627 der großen Galaxie liegt über ihrem staubigen gelblichen Kern. Auch kürzlich entdeckte blasse Zwerggalaxien sind im Halo von NGC 4631 verteilt. Die matten, ausgedehnten Strukturen unter (und über) NGC 4631 wurden als Gezeitensternströme erkannt. Die Sternströme sind Reste einer begleitenden Zwerggalaxie. Sie wurde bei wiederholten Begegnungen mit dem Wal zerrissen. Die Annäherungen begannen vor etwa 3,5 Milliarden Jahren.

Auch in nahen Galaxien postulieren kosmologische Modelle zur Bildung von Galaxien Gezeitensternströme, etwa bei der Entstehung unserer eigenen Milchstraße.

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Schillernde Bögen über Buenos Aires

Am heiteren Himmel über Buenos Aires leuchtet ein seltener Zirkumhorizontalbogen. Eiskristalle in Federwolken zerlegen Sonnenlicht in seine Spektralfarben.

Bildcredit und Bildrechte: Sergio Montúfar (Planetario Ciudad de La Plata, pna)

Was sind diese schillernden Bögen am Himmel? Regenbögen treten bei Regen auf. Doch auch wenn Eiskristalle in der Erdatmosphäre schweben, entstehen Bögen aus Sonnenlicht, das in seine Farben zerlegt wird. Die Eiskristalle verhalten sich gemeinsam wie ein riesiges Prisma. Der obere Farbbogen entsteht häufiger als Teil eines 22-Grad-Halos um die Sonne. Dabei brechen sechsseitige Eiskristalle Sonnenlicht zwischen zwei ihrer sechs Kanten.

Der untere Farbbogen ist jedoch sehr ungewöhnlich. Es ist ein Zirkumhorizontalbogen. Das Phänomen wird manchmal als Feuerregenbogen bezeichnet. Es entsteht aber auch durch Eis, nicht durch Feuer oder Regen. Dabei lenkt eine Reihe waagrechter, dünner, flacher Eiskristalle das Sonnenlicht zwischen der oberen und der unteren Seitenfläche zu uns. Die Eiskristalle schweben die in hohen Federwolken. Solche Bögen entstehen nur, wenn die Sonne mehr als 58 Grad über dem Horizont steht.

Dieser Himmel war letzten Monat am frühen Nachmittag zu sehen, und zwar im Nordwesten über einer Diagonale von La Plata im argentinischen Buenos Aires.

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Blue Moon über der Antarktis

Über der Zhongshan-Station in der Antarktis leuchtet der Mond. Er ist von einem 22-Grad-Halo umgeben. Vorne stehen ein Stromaggregat und ein Schneemobil.

Bildcredit und Bildrechte: LI Hang

Habt ihr schon einmal einen Hof um den Mond gesehen? Solche 22-Grad-Ringe um den Mond entstehen durch Eiskristalle, die in der Erdatmosphäre absinken. Sie sind relativ selten.

Gut, aber habt ihr schon einmal einen Blue Moon gesehen? Ein „blauer Mond“ ist nach heutiger Definition der zweite Vollmond in einem Kalendermonat. Er ist ebenfalls selten. Die Erscheinung oben ist also doppelt selten: Es ist ein Hof um einen „blauen Mond“.

Das Bild entstand Ende des letzten Monats bei der Zhongshan-Station in der Antarktis. Vorne stehen ein Stromaggregat und ein Schneemobil. Beleuchtete Schneeflocken in der Nähe der Kamera sehen aus wie Sterne im Hintergrund.

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Halo um Sonne und Mond

Das Bild zeigt zur Hälfte den Tag und zur Hälfte die Nacht über dem schwedischen Östersund. Sonne und Mond stehen an derselben Stelle am Himmel. Beide sind von einem 22-Grad-Halo umgeben, das durch Eiskristalle entstand.

Bildcredit und Bildrechte: Göran Strand

Dieses kreative Tag– und Nacht-Kompositbild entstand aus zwei Bildern vom 1. April. Sie blicken über die Küste von Östersund in Schweden. Zeitlich liegen sie etwa 10 Stunden auseinander, passen aber sonst zusammen. Die Zeiten für die Aufnahme wurden so gewählt, dass die Sonne und der fast volle Mond an derselben Stelle am kalten Frühlingshimmel stehen. Auf der Nachtszene leuchtet Jupiter über den Hafenlichtern.

Sonne und Mond sind von kreisrunden Eishalos umgeben. Höfe um Sonne oder Mond sind tatsächlich ausgerichtet. Beide haben einen Winkelradius von 22 Grad. Der Radius ist konstant, er hängt nicht von der Helligkeit von Sonne oder Mond ab, sondern nur von der sechseckigen Geometrie der Eiskristalle in der Atmosphäre sowie von Reflexion und Brechung des Lichtes.

Morgen, am 4. April, stehen Sonne und Mond auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten Erde. Dabei inszenieren sie eine totale Mondfinsternis.

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