Die ungewöhnliche Spirale bei LL Pegasi

LL Pegasi, auch AFGL 3068 oder IRAS 23166+1655, bildet eine rätselhafte Spiralstruktur.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Jonathan Lodge

Beschreibung: Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links oben? Das ist nicht bekannt, doch wahrscheinlich stammt sie von einem Stern in einem Doppelsternsystem, der die Phase eines planetarischen Nebels erreicht, in der die äußere Atmosphäre abstoßen wird.

Die riesige Spirale misst etwa ein Drittel eines Lichtjahres und besitzt vier oder fünf beispiellos regelmäßige vollständige Windungen. Angesichts der Expansionsrate des Spiralgases entsteht etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht, das entspricht in etwa der Zeit, in der die beiden Sterne einander einmal umkreisen.

Das Sternsystem, wo die Spirale entstand, ist als LL Pegasi bekannt, aber auch als AFGL 3068 oder IRAS 23166+1655. Dieses Bild wurde vom Weltraumteleskop Hubble in nahem Infrarotlicht aufgenommen. Warum die Spirale leuchtet, ist ebenfalls rätselhaft, die führende Hypothese lautet, dass sie vom Licht eines nahen Sterns beleuchtet wird.

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Äquinoktium auf einer rotierenden Erde


Bildcredit: Meteosat 9, NASA, earthobservatory, Robert Simmon

Beschreibung: Wann wird die Grenze zwischen Nacht und Tag senkrecht? Heute. Auf dem Planeten Erde ist heute Tagundnachtgleiche, Tag und Nacht sind somit fast gleich lang. Zum Äquinoktium verläuft der Terminator der Erde – die Trennlinie zwischen Tag und Nacht – senkrecht und verbindet Nord– und Südpol.

Ihr seht das auf diesem Zeitraffervideo, das ein ganzes Jahr auf dem Planeten Erde in zwölf Sekunden zeigt. Der Satellit Meteosat 9 im geosynchronen Orbit nimmt täglich zur selben Ortszeit solche Infrarotbilder der Erde auf.

Das Video beginnt mit dem Äquinoktium im September 2010, als die Terminatorlinie senkrecht verlief. Während die Erde um die Sonne kreiste, kippte der Terminator, daher gelangte weniger Sonnenlicht zur Nordhalbkugel, was zum Winter im Norden führte. Im Laufe des Jahres und nach der Hälfte des Videos trat die Tagundnachtgleiche im März 2011 ein. Danach neigte sich die Schattenlinie in die andere Richtung, was zum Winter auf der Südhalbkugel führte – und zum Sommer im Norden.

Das aufgezeichnete Jahr endet mit der nächsten September-Tagundnachtgleiche am Ende einer von vielen Milliarden Reisen der Erde um die Sonne, die bereits stattfanden – und der noch viele weitere folgen werden.

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PDS 70: Scheibe, Planeten und Monde

Innerhalb der Staubscheibe um den Stern PDS 70 befindet sich der Planet PDS 70c mit einer Staubscheibe, in der vermutlich Monde entstehen.

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); M. Benisty et al.

Beschreibung: Es ist nicht die große Scheibe, welche die Aufmerksamkeit auf sich zieht, obwohl die große Planeten bildende Scheibe um den Stern PDS 70 klar abgebildet und für sich genommen sehr interessant ist.

Es ist auch nicht der Planet rechts innerhalb der großen Scheibe, über den am meisten gesprochen wird, obwohl der Planet PDS 70c neu entstanden ist und interessanterweise eine ähnliche Größe und Masse besitzt wie Jupiter.

Es ist vielmehr der verschwommene Fleck um den Planeten PDS 70c, der die Aufregung hervorruft. Dieser verschwommene Fleck ist vermutlich ebenfalls eine staubhaltige Scheibe, aus der nun Monde entstehen. So etwas wurde noch nie zuvor beobachtet.

Das Bild wurde mit dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in der hoch gelegenen Atacamawüste im Norden Chiles fotografiert, das aus 66 Radioteleskopen besteht. Aus den ALMA-Daten schließen die Astronominnen und Astronomen, dass der Radius der exoplanetaren Scheibe, aus der Monde entstehen, ähnlich groß ist wie der unserer Erdbahn, und dass eines Tages ungefähr drei erdmondgroße Monde entstehen könnten, die sich nicht wesentlich von den vier unseres Jupiters unterscheiden.

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Flug durch den Orionnebel in Infrarotlicht


Videocredit: NASA, Weltraumteleskop Spitzer, Universe of Learning; Visualisierung: F. Summers (STScI) et al.; Musik und Lizenz: Serenade für Streicher (A. Dvořák), Advent Chamber Orch.

Beschreibung: Was würdet ihr bei einem Flug in den Orionnebel sehen? Diese spannende dynamische Visualisierung des Orionnebels basiert auf echten astronomischen Daten und versierter Film-Rendering-Technik.

Das digital modellierte Video basiert auf Infrarotdaten des Weltraumteleskops Spitzer. Es zeigt eine berühmte Sternentstehungsstätte aus nächster Nähe, die normalerweise aus einer Entfernung von 1500 Lichtjahren zu sehen ist. Die Blickrichtung verläuft entlang eines ein Lichtjahr breiten Tals in der Wand der riesigen Molekülwolke in der Region. Orions Tal endet in einer Höhlung, die von den energiereichen Winden und der Strahlung der massereichen Zentralsterne im Trapez-Sternhaufen geformt wurden.

Der ganze Orionnebel ist etwa 40 Lichtjahre groß und liegt im selben Spiralarm unserer Galaxis wie die Sonne.

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Tanzende Polarlichter auf Saturn

Die Raumsonde Cassini zeigt Saturn mit Polarlichtern in Infrarot.

Bildcredit: NASA, Cassini, VIMS Team, U. Arizona, U. Leicester, JPL, ASI

Beschreibung: Wie entstehen Polarlichter auf Saturn? Um das herauszufinden, durchstöberten Wissenschaftler*innen Hunderte von Saturns Infrarotbildern, die von der Raumsonde Cassini zu anderen Zwecken aufgenommen wurden, um genügend Bilder von Polarlichtern zu finden, anhand derer sie Veränderungen vergleichen und Filme erstellen konnten.

Einige dieser Filme zeigen deutlich, dass sich Polarlichter auf Saturn nicht nur mit dem Winkel der Sonneneinstrahlung verändern, sondern auch mit der Rotation des Planeten. Weiters hängen einige Veränderungen der Polarlichter anscheinend mit Wellen in Saturns Magnetosphäre zusammen, die wahrscheinlich von Saturnmonden verursacht werden.

Dieses Falschfarbenbild wurde 2007 aufgenommen. Es zeigt Saturn in drei Bändern des Infrarotlichtes. Die Ringe reflektieren relativ blaues Sonnenlicht, während der Planet in vergleichsweise energiearmem Rot leuchtet. Ein Band eines Südpolarlichtes leuchtet grün.

Kürzlich wurde festgestellt, dass Polarlichter Saturns obere Atmosphäre aufheizen. Wenn wir Saturns Polarlichter besser verstehen, führt das auch zu einem besseren Verständnis der Polarlichter auf der Erde.

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Die gekrümmten Magnetfelder von Centaurus A

Das Infrarot-Teleskop SOFIA zeigt die Magnetfeldlinien der Galaxie Centaurus A.

Bildcredit und Bildrechte: Optisch: Europäische Südsternwarte (ESO) Wide Field Imager; Submillimeter: Max-Planck-Institut für Radioastronomie/ESO/Atacama Pathfinder Experiment (APEX)/A.Weiss et al; Röntgen und Infrarot: NASA/Chandra/R. Kraft; JPL-Caltech/J. Keene; Text: Joan Schmelz (USRA)

Beschreibung: Wenn Galaxien kollidieren, was passiert dann mit ihren Magnetfeldern? Um das herauszufinden, richtete die NASA SOFIA in einer fliegenden 747 auf die galaktische Nachbarin Centaurus A, um die Emission von polarisiertem Staub zu beobachten, der Magnetfelder nachzeichnet.

Die ungewöhnliche Form von Cen A entstand beim Zusammenstoß zweier Galaxien mit Strahlen, die mit Gas gespeist werden, das in ein zentrales, sehr massereiches Schwarzes Loch strömt. Auf diesem Ergebnisbild wurden die von SOFIA ermittelten magnetischen Feldlinien über die Bilder von ESO (sichtbares Licht: weiß), APEX (Submillimeter: orange), Chandra (Röntgenstrahlung: blau) und Spitzer (Infrarot: rot) gelegt.

Es stellte sich heraus, dass die Magnetfelder an den Außenbereichen der Galaxie parallel zu den Staubbahnen verlaufen, aber in der Nähe des Zentrums verzerrt sind. Die Gravitationskräfte in der Nähe des Schwarzen Lochs beschleunigen die Ionen und verstärken das Magnetfeld.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kollision nicht nur die Massen der Galaxien vereinigte, sondern auch ihre Magnetfelder verstärkte. Diese Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse, wie sich Magnetfelder im frühen Universum entwickelten, als Verschmelzungen häufiger waren.

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Das galaktische Zentrum in Infrarotlicht

Das Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer zeigt das Zentrum der Galaxis, das 26.700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schütze liegt.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Weltraumteleskop Spitzer, Susan Stolovy (SSC/Caltech) et al.; Überarbeitung: Judy Schmidt

Beschreibung: Wie sieht das Zentrum unserer Galaxis aus? Im sichtbaren Licht ist das Zentrum der Milchstraße von Wolken aus undurchsichtigem Staub und Gas versteckt. Doch auf dieser faszinierenden Ansicht dringen die Infrarotkameras des Weltraumteleskops Spitzer durch einen Großteil des Staubs und zeigen die Sterne in der überfüllten Region des galaktischen Zentrums.

Das detailreiche Falschfarbenbild ist ein Mosaik aus vielen kleinen Einzelaufnahmen. Es zeigt ältere kühle Sterne in bläulichen Farbtönen. Rot und braun leuchtende Staubwolken stehen in Verbindung mit jungen, heißen Sternen in Sternentstehungsgebieten. Kürzlich stellte sich heraus, dass das Zentrum der Milchstraße in der Lage ist, neue Sterne zu bilden.

Das galaktische Zentrum liegt etwa 26.700 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schütze. In dieser Entfernung wäre dieses Bild ungefähr 900 Lichtjahre breit.

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Im Inneren des Flammennebels

Der Flammennebel NGC 2024 ist 1400 Lichtjahre entfernt im Sternbild Orion in der Nähe des Sterns Alnitak.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, IPAC Infrared Science ArchiveBearbeitung: Amal Biju

Beschreibung: Der Flammennebel ist 1400 Lichtjahre entfernt und ein Prachtstück auf optischen Bildern der staubigen, dicht gedrängten Sternbildungsregionen im Oriongürtel und beim östlichsten Gürtelstern Alnitak. Dieser ist der helle Stern rechts auf diesem Infrarotbild des Weltraumteleskops Spitzer.

Die Infrarotansicht ist ungefähr 15 Lichtjahre breit und führt euch ins Innere des Nebels mit leuchtendem Gas und undurchsichtigen Staubwolken. Sie zeigt viele Sterne des in jüngster Zeit entstandenen, eingebetteten Sternhaufens NGC 2024, der etwa in der Mitte konzentriert ist. Die Sterne in NGC 2024 sind zwischen 200.000 und 1,5 Millionen Jahre jung.

Die Daten lassen den Schluss zu, dass die jüngsten Sterne um die Mitte des Flammennebelhaufens konzentriert sind. Das ist das Gegenteil der einfachsten Modelle für Sternentstehung in einem Sternentstehungsgebiet, die besagen, dass die Sternbildung im dichten Zentrum eines Molekülwolkenkerns beginnt. Das Ergebnis erfordert ein komplexeres Modell für Sternbildung im Inneren des Flammennebels.

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Das Zentrum der Lagune in Infrarot

Das Zentrum des Lagunennebels im Schützen mit dem massereichen jungen Stern Herschel 36.

Bildcredit und Lizenz: NASA, ESA, Hubble; Datenarchiv: MAST, Bearbeitung: Alexandra Nachman

Beschreibung: Diese sternengefüllte Infrarotansicht umfasst vier Lichtjahre im Zentrum des Lagunennebels. Bilder in sichtbarem Licht zeigen das leuchtende Gas und die undurchsichtigen Staubwolken, die in der Szene markant verteilt sind. Doch dieses Infrarotbild, das aus Daten des Weltraumteleskops Hubble erstellt wurde, späht tiefer ins Zentrum der aktiven Sternbildungsregion und zeigt neu entstandene Sterne, die darin verteilt sind. Dahinter liegt ein dicht gefülltes Sternenfeld im Zentrum unserer Milchstraße.

Die Zentralregion dieses turbulenten Sternentstehungsgebietes werden vom massereichen jungen Herschel 36 geformt und mit Energie versorgt, er ist der helle Stern mitten im Sichtfeld. Herschel 36 ist eigentlich ein Mehrfachsystem aus massereichen Sternen. Der massereichste Stern im System besitzt mehr als die 30-fachen Masse der Sonne, und sein Alter beträgt weniger als eine Million Jahre. Er sollte ein stellares Alter von fünf Millionen Jahren erreichen. Im Vergleich dazu hat die Sonne ein Alter von fast fünf Milliarden Jahren, und erst in weiteren etwa 5 Milliarden Jahren wird sie sich in einen Roten Riesen verwandeln.

Der Lagunennebel ist auch als M8 bekannt und liegt etwa 4000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schütze.

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Säulen des Adlernebels in Infrarot

Die Säulen der Schöpfung sind in sichtbarem Licht undurchsichtig, in Infrarotlicht kann man in sie hineinblicken.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung: Luis Romero

Beschreibung: Im Adlernebel entstehen neue Sterne, indem sie durch die Schwerkraft in Säulen aus dichtem Gas und Staub kontrahieren. Durch die intensive Strahlung dieser neu entstandenen hellen Sterne verdampft die Materie, die sie umgibt.

Dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble in nahem Infrarotlicht aufgenommen. Es erlaubt den Betrachter:innen, durch einen Großteil des dichten Staubs, der die Säulen in sichtbarem Licht undurchsichtig macht, hindurchzublicken.

Die riesigen Strukturen sind Lichtjahre lang und werden landläufig Säulen der Schöpfung genannt. Der Adlernebel ist mit dem offenen Sternhaufen M16 verbunden, beide sind ungefähr 6500 Lichtjahre entfernt. Er liegt in einem nebelreichen Teil des Himmels. Für kleine Teleskope ist er ein leichtes Ziel im geteilten Sternbild Schwanz der Schlange (Serpens Cauda).

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Die Berge von NGC 2174

Die Sternbildungsregion NGC 2174 ist etwa 6400 Lichtjahre entfernt und wurde 2014 mit dem Weltraumteleskop Hubble in Infrarotwellenlängen aufgenommen.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Beschreibung: Diese fantastische Himmelslandschaft liegt am Rand der Sternbildungsregion NGC 2174, etwa 6400 Lichtjahre entfernt im nebelreichen Sternbild Orion. Sie zeigt gebirgige Gas- und Staubwolken, die vom Wind und der Strahlung neu entstandener Sterne in der Region geformt wurden. Diese sind nun in offenen Sternhaufen um das Zentrum von NGC 2174 außerhalb des oberen Bildrandes verteilt.

Im Inneren der staubhaltigen kosmischen Wolken entstehen weiterhin Sterne, doch in wenigen Millionen Jahren werden sie wahrscheinlich von den energiereichen, neu entstandenen Sternen aufgelöst.

Die ungefähr 6 Lichtjahre breite interstellare Szenerie wurde 2014 mit dem Weltraumteleskop Hubble in Infrarotwellenlängen aufgenommen. 2021 soll das James-Webb-Weltraumteleskop starten, das für die Erforschung des Universums in Infrarot-Wellenlängen optimiert ist.

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