Blick auf M106

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Bildcredit: Phil Keyser

Beschreibung: Die große, schöne und helle Spirale Messier 106 dominiert diese kosmische Aussicht. Das fast zwei Grad breite Teleskopsichtfeld blickt zum gut abgerichteten Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) nahe der Deichsel des Großen Wagens. M106 ist auch als NGC 4258 bekannt. Sie ist etwa 80.000 Lichtjahre groß und somit das größte Mitglied der Galaxiengruppe Canes II.

Ihre Entfernung beträgt 23,5 Millionen Lichtjahre. Für eine weit entfernte Galaxie ist die Entfernung zu M106 sehr gut bekannt, da sie direkt gemessen werden kann, indem man den außergewöhnlichen Maser – eine Mikrowellen-Laser-Strahlung – beobachtet. Die Maser-Emission ist sehr selten, aber natürlichen Ursprungs. Sie entsteht durch Wassermoleküle in Molekülwolken, die um ihren aktiven galaktischen Kern kreisen.

Eine andere markante Spiralgalaxie in der Szene ist fast von der Seite sichtbar, nämlich NGC 4217 rechts unter M106. Die Entfernung zu NGC 4217 ist viel weniger bekannt, sie wird auf etwa 60 Millionen Lichtjahre geschätzt.

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Laserangriff auf das galaktische Zentrum

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Bildcredit: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN), ESO

Beschreibung: Warum schießen diese Leute mit einem mächtigen Laser ins Zentrum unserer Galaxis? Zum Glück ist das kein Erstschlag in einem galaktischen Krieg. Vielmehr versuchen Astronomen am Very Large Telescope (VLT) in Chile, die Verzerrung der veränderlichen Erdatmosphäre zu messen.

Regelmäßige Aufnahmen von Atomen in großer Höhe, die mit einem Laser angeregt werden – und daher wie ein künstlicher Stern erscheinen – helfen Astronomen, die Unruhe der Atmosphäre sofort zu messen. Diese Information wird in einen VLT-Teleskopspiegel eingespeist, der dann leicht deformiert wird, um die Unschärfe zu minimieren. Hier beobachtete ein VLT das Zentrum unserer Galaxis, daher wurde die Luftunruhe der Erdatmosphäre in diese Richtung gemessen.

Was einen intergalaktischen Krieg betrifft, sind im Zentrum unserer Galaxis keine Verluste zu erwarten. Das Licht dieses mächtigen Lasers wäre in Kombination mit dem Licht unserer Sonne nämlich höchstens so hell wie ein blasser, weit entfernter Stern.

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Angriff der Laserleitsterne

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Bildcredit und Lizenz: Europäische Südsternwarte / Gerhard Hudepohl (atacamaphoto.com)

Beschreibung: Als sie diese atemberaubende Luftaufnahme fotografierte, musste eine Drohne mächtigen Laserstrahlen ausweichen. Die Begegnung fand über den je 8,2 Meter großen Very Large Telescopes des Paranal-Observatoriums auf dem Planeten Erde statt.

Die Laser feuerten bei einem Test der Leitsterneinrichtung des Observatoriums mit 4 Lasern. Schlussendlich kämpfen sie gegen Unschärfe der Turbulenzen in der Atmosphäre, indem sie künstliche Leitsterne erzeugen. Diese Leitsterne entstehen im Teleskopsichtfeld in großer Höhe durch die Emissionen von Natriumatomen, die von den Laserstrahlen angeregt werden.

Anhand der Leitstern-Bildschwankungen werden Atmosphärenunschärfen in Echtzeit durch die Steuerung eines verformbaren Spiegels im Strahlengang des Teleskops korrigiert. Mit dieser Technik, die als adaptive Optik bezeichnet wird, entstehen Bilder an der Beugungsgrenze des Teleskops. Das entspricht der Schärfe, die man erreichen würde, wenn das Teleskop im Weltraum wäre.

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Nebel mit Laserstrahlen

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Bildcredit und Bildrechte: Stéphane Guisard (Los Cielos de America, TWAN)

Beschreibung: Vier Laserstrahlen schneiden durch dieses tolle Bild des Orionnebels, zu sehen war das am Paranal-Observatorium der ESO in der Atacamawüste auf dem Planeten Erde.

Die Laser sind kein Zeichen eines interstellaren Konflikts, sondern dienen einer Orion-Beobachtung mit UT4, einem der großen Teleskope des Observatoriums, bei einem technischen Test des bildschärfenden adaptiven Optiksystems. Diese Ansicht des Nebels mit Laserstrahlen wurde mit einem kleinen Teleskop außerhalb der UT4-Kuppel fotografiert. Die Strahlen sind aus diesem Blickwinkel sichtbar, weil die dichte niedrige Erdatmosphäre wenige Kilometer über dem Observatorium das Laserlicht streut. Die vier kleinen Segmente hinter den Strahlen sind die Emissionen einer Atmosphärenschicht mit Natriumatomen in einer Höhe von 80-90 Kilometern, die vom Laserlicht angeregt werden. Aus Sicht der UT4 bilden diese Segmente helle Flecken oder künstliche Leitsterne. Ihre Schwankungen werden in Echtzeit genützt, um Unschärfe durch die Atmosphäre in der Sichtlinie zu korrigieren, indem man einen verformbaren Spiegel im Strahlengang des Teleskops steuert.

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Vier Laser über Mauna Kea

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Bildcredit und Bildrechte: Jason Chu (IfA Manoa)

Beschreibung: Wird das Zentrum der Galaxis mit den Lasern gigantischer Teleskope angegriffen? Nein. Laserschüsse von Teleskopen werden häufig verwendet, um die Genauigkeit astronomischer Beobachtungen zu verbessern. In manchen Himmelsregionen können Schwankungen des Sternenlichts, die durch die Erdatmosphäre verursacht werden, Informationen über die Veränderung der Luftmasse über einem Teleskop liefern, aber oft gibt es keinen hellen Stern in der Richtung, wo die Information über die Atmosphäre benötigt wird. In diesen Fällen erzeugen Astronomen dort, wo sie ihn brauchen, einen künstlichen Stern – mit einem Laser. Anschließende Beobachtungen des künstlichen Laser-Leitsterns liefern detaillierte Informationen über die durch die Erdatmosphäre verursachte Unschärfe, und ein Großteil davon kann durch rasche Verkrümmung des Spiegels korrigiert werden. Solche adaptive optische Techniken erlauben hoch aufgelöste Beobachtungen echter Sterne, Planeten und Nebel von der Erde aus. Oben sind vier Teleskope auf dem Mauna Kea (Hawaii, USA) abgebildet, die gleichzeitig das Zentrum unserer Galaxis untersuchten, daher nützen alle einen Laser, um einen künstlichen Stern in dessen Nähe zu erzeugen.

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Roter Mond, grüner Strahl

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Bildcredit und Bildrechte: Dan Long (Apache Point Observatory) – Dank an: Tom Murphy (UC San Diego)

Beschreibung: Das ist keine Szene aus einem Sciencefiction-Film mit Spezialeffekten. Der grüne Lichtstrahl und die rote Mondscheibe sind real und wurden in den frühen Morgenstunden des 15. April fotografiert. Natürlich ist die rote Mondscheibe leicht erklärbar, da das Bild diese Woche während der totalen Mondfinsternis fotografiert wurde. Der in den Schatten getauchte verfinsterte Mond reflektiert das gedämpfte rötliche Licht aller Sonnenunter- und -aufgänge, das am Rand des Planeten Erde gefiltert wird, und das aus der Mondperspektive als Silhouette zu sehen wäre. Der grüne Lichtstrahl jedoch ist ein Laser. Der Pfad des Strahls, der vom 3,5-Meter-Teleskop am Apache-Point-Observatorium im Süden von New Mexico abgestrahlt wurde, ist zu sehen, weil die Erdatmosphäre einen Teil des intensiven Laserlichts streut. Das Ziel des Lasers ist der Apollo-15-Retroreflektor, der 1971 von den Astronauten auf dem Mond zurückgelassen wurde. Durch die Messung der Zeit, die das Licht des zurückgeworfenen Laserpulses braucht, kann das Experimentalteam der University of California, San Diego die Erde-Mond-Entfernung millimetergenau messen und liefert so einen Nachweis der Allgemeinen Relativitätstheorie – Einsteins Gravitationstheorie. Die Durchführung des Lunar-Laser-Ranging-Experiments während einer totalen Mondfinsternis nützt die Erde wie einen kosmischen Lichtschalter. Durch die Abdeckung des direkten Sonnenlichtes ist die Leistung des Reflektors besser, als wenn es bei voller Sonnenbeleuchtung während eines normalen Vollmondes durchgeführt wird – ein Effekt, der liebevoll als „Fluch des Vollmondes“ bekannt ist.

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Laserangriff auf das galaktische Zentrum

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Bildcredit: Yuri Beletsky (ESO)

Beschreibung: Warum schießen diese Leute einen mächtigen Laserstrahl ins Zentrum unserer Galaxis? Zum Glück ist das nicht der erste Schritt zu einem galaktischen Krieg. Vielmehr versuchen die Astronomen am Very Large Telescope (VLT) in Chile, die Unruhe der sich ständig verändernden Erdatmosphäre zu messen. Die ständige Beobachtung von Atomen in großer Höhe, die vom Laser angeregt werden und wie ein künstlicher Stern erscheinen, erlaubt den Astronomen, die Luftunruhe der Atmosphäre sofort zu messen. Diese Information wird in einen VLT-Teleskopspiegel eingespeist, der dann leicht deformiert wird, um die Unschärfe zu minimieren. In diesem Fall beobachtete ein VLT das Zentrum unserer Galaxis, daher wurde die Luftunruhe der Erdatmosphäre in diese Richtung gemessen. Was einen intergalaktischen Kampf betrifft: Im Zentrum unserer Galaxis sind keine Opfer zu erwarten. Tatsächlich wäre das Licht dieses mächtigen Lasers in Kombination mit dem Licht unserer Sonne nur so hell wie ein blasser, ferner Stern.

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Die Erde rotiert unter den Very Large Telescopes


Credit: S. Guisard und J. F. Salgado, ESO, Bulletpeople.com; Musik: Arcadia (Licence: Kevin Macleod)

Beschreibung: Warum bewegt sich die Erde im obigen Video? Die meisten Zeitraffervideos des Nachthimmels zeigen, wie sich die Sterne und der Himmel über einer fest stehenden Erde bewegen. Hier jedoch wurden die Bildfelder digital gedreht, sodass die Sterne (annähernd) ruhig bleiben und die Erde sich unter ihnen bewegt. Das Video zeigt auf eindrucksvolle Weise die Rotation der Erde, die als tägliche Bewegung bezeichnet wird, als ob die Kamera frei im Raum schweben würde. Die im Video gezeigten Teleskope sind die Very Large Telescopes (VLT) in Chile, eine Gruppe von vier der größten optischen Teleskope, die weltweit zum Einsatz kommen. Ein aufmerksamer Beobachter des oben gezeigten Zeitraffervideos könnte auch die Verwendung von Laser-Leitsternen, das Zodiakallicht, die Große und die Kleine Magellansche Wolke und schnell wandernde, Sonnenlicht reflektierende Erdbeobachtungssatelliten erkennen. Das Originalvideo, aus dem die oben gezeigten Sequenzen stammen, ist hier zu sehen.

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Messier-Marathon

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Bildcredit und Bildrechte: Babak Tafreshi (TWAN)

Beschreibung: In dieser aktiven Szenerie umgeben rote Nachtsichtlichter, grüne Laserzeiger, Stative und Teleskope, die als blasse Silhouetten zu sehen sind, furchtlose Himmelsbeobachter, die am 10. jährlichen Messier-Marathon im Iran teilnahmen.

Um den Marathon zu vollenden muss man alle 110 Objekte im Katalog aus dem 18. Jahrhundert des französischen Astronomen Charles Messier in einem einzigen Beobachtungslauf von der Abend- bis zur Morgendämmerung besichtigen. So gewaltig das klingt, gibt es dennoch häufig günstige Wochenendtermine für die Marathonteilnehmer der Nordhalbkugel, die um die Frühlings-Tag- und Nachtgleiche auf fast mondlose Nächte fallen, um die Aufgabe zu bewältigen.

Diese Gruppe aus etwa 150 Astronomiebegeisterten mit der Milchstraße als Hintergrundkulisse unternahm ihren 2011-Marathon in so einer Nacht im April in einer Wüstenregion von Seh Qaleh im Osten des Iran.

Wenn Sie Ihren Mauspfeil über das Bild schieben, sehen Sie eine Karte des atemberaubenden Nachthimmels über dem abgelegenen und sehr dunklen Beobachtungsort. Folgen Sie dem grünen Laserzeiger zu den Objekten des Messierkatalogs (zum Beispiel M8) nahe dem galaktischen Zentrum. Babak Tafreshi, Astronom und früherer Organisator des Messier-Marathons, erstellte auch den Film Sky Gazers, a time-lapse movie des diesjährigen Ereignisses.

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Laserangriff auf das galaktische Zentrum

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Credit: Yuri Beletsky (ESO)

Beschreibung: Warum schießen diese Leute einen mächtigen Laserstrahl ins Zentrum unserer Galaxis? Zum Glück ist das nicht als Erstschlag eines galaktischen Krieges zu verstehen, sondern Astronomen am Very Large Telescope (VLT) in Chile versuchen die Verzerrung der sich verändernden Erdatmosphäre zu messen. Fortwährendes Abbilden von Atomen in großer Höhe, die vom Laserstrahl angeregt werden – was dann wie ein künstlicher Stern erscheint – erlaubt Astronomen die sofortige Messung der atmosphärischen Unschärfe. Diese Information wird in einen VLT-Teleskopspiegel eingespeist, der daraufhin ganz leicht deformiert wird, um diese Unschärfe zu minimieren. In diesem Fall beobachtete das VLT unser galaktisches Zentrum, weshalb die atmosphärische Unschärfe in dieser Richtung benötigt wurde. Was einen intergalktischen Krieg betrifft: vom galaktischen Zentrum aus betrachtet sind keine Opfer zu befürchten, sondern der Strahl dieses mächtigen Lasers wäre mit dem Licht unserer Sonne kombiniert und erscheint mit ihr zusammen nur so hell und zart wie ein ferner Stern.

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Lunochod: Reflexionen eines Mondroboters

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Credit: Lavochkin Association

Beschreibung: Er sieht vielleicht wie ein niedlicher außerirdischer Roboter aus, aber er wurde hier auf der Erde gebaut, 1970 zum Mond geflogen und reflektiert nunmehr Laserlicht im Dienst der Wissenschaft. Am 17. November 1970 landete die sowjetische Raumsonde Luna 17 den ersten fahrenden ferngesteuerten Roboter auf dem Mond. Er wurde als Lunochod 1 bezeichnet, wog weniger als eine Tonne und sollte 90 Tage lang betrieben werden, während er in Echtzeit von einem fünfköpfigen Team nahe Moskau (UdSSR) gesteuert wurde. Lunochod 1 bereiste 11 Monate lang das lunare Meer des Regens (Mare Imbrium), was einer der größten Erfolge des Sowjetischen Mondforschungsprogramms war. Der Betrieb Lunochods wurde offiziell 1971 beendet. Anfang dieses Jahres wurde die Position des Rovers von der NASA-Mondsonde Lunar Reconnaissance Orbiter wiedergefunden. Anhand dieser Position wurden Laserstrahlen von der Erde erfolgreich von den alten Laserreflektoren des Roboters zurückgeworfen. Laserpulse, die von diesem und anderen Laserreflektoren auf dem Mond zurückgeworfen werden, können umfassende Daten über den Mond gewonnen werden, die genau genug sind, um Abweichungen der Mondumlaufbahn im Millimeterbereich zu messen. So könnte die Mondzusammensetzung erforscht und Gravitationstheorien erfolgreich getestet werden.

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