Voyager 1 zeigt Europa und Jupiter

Die Raumsonde Voyager 1 zeigt Jupiter mit dem großen Roten Fleck, dem Mond Europa, dem Schatten von Io und dichten Wolken.

Bildcredit: NASA, Voyager 1, JPL, Caltech; Bearbeitung und Lizenz: Alexis Tranchandon / Solaris

Was sind diese Flecken auf Jupiter? Der größte und am weitesten entfernte Fleck rechts neben der Mitte ist der große Rote Fleck – ein riesiges Sturmsystem, das vielleicht schon seit der Zeit auf Jupiter wütet, wahrscheinlich seit Giovanni Cassini es vor 357 Jahren beschrieb. Wir wissen noch nicht, warum dieser große Fleck rot ist.

Der Fleck links unten ist einer von Jupiters größten Monden: Europa. Bilder von Voyager aus dem Jahr 1979 stützen die heutige Annahme, dass Europa unter der Oberfläche einen Ozean besitzt und daher ein guter Ort ist, um nach außerirdischem Leben zu suchen.

Was aber ist der dunkle Fleck rechts oben? Das ist der Schatten eines weiteren großen Jupitermondes: Io. Voyager 1 zeigte, dass Io so vulkanisch ist, dass dort keine Einschlagkrater zu finden waren.

Sechzehn Aufnahmen vom ersten Vorbeiflug der Raumsonde Voyager 1 an Jupiter im Jahr 1979 wurden kürzlich überarbeitet und zu diesem Bild kombiniert. Vor 45 Jahren startete Voyager 1 im August von der Erde und begann eine der bisher großartigsten Forschungsreisen ins Sonnensystem.

Frei herunterladen: Voyager-Poster
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Der schöne Albireo AB

Der orange-blaue Doppelstern Albireo im Sternbild Schwan und die Spektren der Einzelsterne.

Bildcredit und Bildrechte: Robert Eder

Beschreibung: Für das bloße Auge ist Beta Cygni ein heller Einzelstern. Er ist etwa 420 Lichtjahre entfernt und markiert den Fuß des nördlichen Kreuzes, einer bekannten Sterngruppe im Sternbild Schwan. Doch beim Blick durch das Okular eines kleinen Teleskops ist er ein schöner Doppelstern, ein Juwel des Nachthimmels in Blau und Gold.

Beta Cygni ist auch als Albireo bekannt. Er wird als Albireo AB bezeichnet, um auf seine beiden hellen Sternkomponenten hinzuweisen. Dieser Teleskop-Schnappschuss zeigt den visuell auffälligen Farbunterschied sowie rechts im Einschub die dazugehörigen optischen Spektren des Sternenlichts.

Albireo A im oberen Einschub hat das Spektrum eines Typ-K-Reisensterns, er ist kühler als die Sonne und strahlt die meiste Energie in gelben und roten Wellenlängen ab. Albireo B darunter hat das Spektrum eines Hauptreihensterns, er ist viel heißer als die Sonne und strahlt mehr Energie in Blau und Violett ab.

Albireo A ist als Doppelstern bekannt, bei dem zwei Sterne um ein gemeinsames Massezentrum kreisen. Allerdings stehen die beiden Sterne zu eng beisammen, um sie mit einem kleinen Teleskop aufzulösen. Die leicht auflösbaren Sterne Albireo A und B sind sehr wahrscheinlich ein optischer Doppelstern und kein physisches Doppelsternsystem, da beide Komponenten eindeutig unterschiedliche gemessene Bewegungen im Raum aufweisen.

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

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Der symbiotische R Aquarii

Der veränderliche Stern R Aquarii im Sternbild Wassermann ist ein Doppelstern aus einem Mira-Stern und einem Weißen Zwerg.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/SAO/R. Montez et al.; Optisch: Daten: NASA/ESA/STScI, Bearbeitung: Judy Schmidt (CC BY-NC-SA)

Beschreibung: Der veränderliche Stern R Aquarii ist eigentlich ein wechselwirkendes Doppelsternsystem aus zwei Sternen in einer engen symbiotischen Beziehung. Es ist etwa 710 Lichtjahre entfernt und liegt in der Mitte dieses Kompositbildes, das im Weltraum in sichtbaren und Röntgen-Wellenlängen aufgenommen wurde.

Das faszinierende System besteht aus einem kühlen Roten Riesensrern und einem heißen, dichten Weißen Zwergstern, die um ihr gemeinsames Massezentrum kreisen. Mit einem Fernglas könnt ihr beobachten, wie R Aquarii im Laufe eines Jahres seine Helligkeit stetig verändert.

Das sichtbare Licht des Doppelsternsystems stammt großteils vom Roten Riesen, er ist ein langperiodischer, veränderlicher Mira-Stern. Durch Gravitation wird Materie aus der ausgedehnten Hülle des kühlen Riesensterns auf die Oberfläche des kleineren, dichteren Weißen Zwergs gezogen. Das löst schließlich eine thermonukleare Explosion aus, bei der Materie in den Weltraum geschleudert wird. Astronom*innen haben in den letzten Jahrzehnten solche Ausbrüche beobachtet.

Diese eindrucksvollen Strukturen sind fast ein Lichtjahr groß und wurden vom Weltraumteleskop Hubble (in Rot und Blau) beobachtet. Sie enthalten Hinweise auf viel ältere Ausbrüche. Daten des Röntgenobservatoriums Chandra (in Violett) zeigen das Röntgenlicht der Stoßwellen, die entstehen, wenn ein Strahl des Weißen Zwergs auf die umgebende Materie trifft.

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Sterne, Staub und Gas bei Antares

Antares und Rho Ophiuchi im Sternbild Skorpion mit farbenprächtigen Nebeln und dem Kugelsternhaufen M4.

Bildcredit und Bildrechte: Mario Cogo (Galax Lux)

Beschreibung: Warum ist der Himmel um Antares und Rho Ophiuchi so staubig und doch bunt? Die Farben ergeben sich aus einer Mischung von Objekten und Prozessen.

Feiner Staub, der von vorne durch Sternenlicht beleuchtet wird, bildet blaue Reflexionsnebel. Wolken aus Gas, deren Atome durch ultraviolettes Sternenlicht angeregt werden, erzeugen rötliche Emissionsnebel. Von hinten beleuchtete Staubwolken verdecken Sternenlicht und erscheinen daher dunkel.

Antares, ein roter Überriese und einer der helleren Sterne am Nachthimmel, beleuchtet auf diesem Bild die rot-gelben Wolken rechts unten. Das Sternsystem Rho Ophiuchi liegt links oben in der Mitte des blauen Reflexionsnebels. Rechts über Antares seht ihr den fernen Kugelsternhaufen M4.

Die Sternwolken erscheinen farbenprächtiger, als ein Mensch sie sehen kann, sie emittieren Licht im gesamten elektromagnetischen Spektrum.

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Mirachs Geist

Mirachs Geist ist die Galaxie NGC 404.

Bildcredit und Bildrechte: John Chumack

Beschreibung: Wenn es um Geister geht, ist Mirachs Geist nicht besonders gruselig. Mirachs Geist ist bloß eine blasse, verschwommene Galaxie, die in der Astronomie gut bekannt ist, sie liegt zufällig fast genau in derselben Sichtlinie wie der helle Stern Mirach.

Mirach, der auch als Beta Andromedae bezeichnet wird, leuchtet im Zentrum dieses Sternenfeldes. Er ist ein etwa 200 Lichtjahre entfernter Roter Riese, der zwar kühler ist als die Sonne, aber viel größer und daher insgesamt viel heller als unser Heimatstern.

Auf vielen Teleskopansichten ist alles in der Nähe von Mirach in seinem Glanz und hinter den Beugungsspitzen versteckt, daher wirkt die blasse, verschwommene Galaxie oft wie eine geisterhafte innere Reflexion seines gleißenden Sternenlichtes. Doch auf diesem scharfen Bild leuchtet Mirachs Geist rechts über Mirach. Es ist eine Galaxie, sie ist als NGC 404 katalogisiert und schätzungsweise 10 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Explosionen des Weißen Zwergsterns RS Oph

Im Doppelsternsystem RS Ophiuchi strömt Materie von einem Roten Riesen zu einem Weißen Zwerg und löst immer wieder Nova-Explosionen aus.

Illustrationscredit und -rechte: David A. Hardy und PPARC

Beschreibung: Im Doppelsternsystem RS Ophiuchi kommt es immer wieder zu spektakulären Explosionen. Etwa alle 20 Jahre hat der Rote Riese genug Wasserstoff auf seinen Begleiter, einen Weißen Zwerg, geladen, dass auf dessen Oberfläche eine gleißende thermonukleare Explosion ausgelöst wird. Die so entstehenden Nova-Explosionen führen dazu, dass das etwa 5000 Lichtjahre entfernte RS Oph-System um ein Vielfaches heller und mit bloßem Auge sichtbar wird.

Der Rote Riese ist rechts oben abgebildet, der Weiße Zwerg befindet sich links in der Mitte der hellen Akkretionsscheibe. Während die Sterne umeinander kreisen, wandert ein Gasstrom vom Riesenstern zum Weißen Zwerg. Astronominnen vermuten, dass sich irgendwann in den nächsten 100.000 Jahren genug Materie auf dem Weißen Zwerg angesammelt hat, dass er die Chandrasekhar-Grenze überschreitet, was eine viel mächtigere und endgültige Explosion auslöst, die als Supernova bekannt ist. Anfang des Monats wurde bei RS Oph eine neuerliche helle NovaExplosion beobachtet.

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Der Dunkle Fluss zu Antares

Dieses Bild aus dem staatlichen Wildtierschutzgebiet Bosque del Apache in New Mexico zeigt einen dunklen Fluss, der zu Antares und Rho Ophiuchi im Sternbild Skorpion mit farbenprächtigen Reflexionsnebeln führt.

Kompositbild-Credit und Bildrechte: Paul Schmit

Beschreibung: Ein dunkler Fluss fließt scheinbar vom Horizont über diesen Himmel zu den farbenprächtigen Wolken in der Nähe des roten Riesensterns Antares. Der dunkle Fluss wirkt trübe, es ist ein staubiger Nebel, der das Sternenlicht im Hintergrund in der Nähe der zentralen Milchstraße abdeckt, obwohl der dunkle Staubnebel hauptsächlich molekularen Wasserstoff enthält.

Staub streut das Sternenlicht um Antares, den Alphastern im Skorpion, und erzeugt so den ungewöhnlichen gelb getönten Reflexionsnebel. Der helle blaue Doppelstern Rho Ophiuchi, der darüber liegt, ist in typischere bläuliche staubige Reflexionsnebel eingebettet, wobei auch roten Emissionsnebel im interstellaren Raum verstreut sind.

Der Kugelsternhaufen M4 rechts über Antares sieht fast wie ein heller Stern aus, doch er liegt weit hinter den farbigen Wolken, seine Entfernung beträgt ungefähr 7000 Lichtjahre. Der dunkle Fluss ist ungefähr 500 Lichtjahre entfernt.

Für diese reizvolle Nachthimmelsansicht wurden alle Hinter- und Vordergrundaufnahmen Rücken an Rücken mit derselben Kamera und demselben Teleobjektiv in einer einzigen Nacht am selben Ort fotografiert. In Kombination bildeten sie ein atemberaubendes Bild, das eine Bandbreite an Helligkeit und Farben zeigt, die Ihr Auge nicht wahrnehmen kann.

Das Kompositbild wurde in den frühen Morgenstunden des 31. Januar aufgenommen, es zeigt auch Mars, der am östlichen Horizont aufgeht, er folgt auf der Himmelsbühne seinem Rivalen Antares. Der helle Mars und seine wässrige Reflexion leuchten links neben dem einsamen Baum im staatlichen Wildtierschutzgebiet Bosque del Apache in New Mexico auf dem Planeten Erde.

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Hinter Beteigeuze

Der rote Überriesenstern Beteigeuze im Sternbild Orion ist so hell, dass er auch in kleineren Teleskopen größer als nur ein Lichtpunkt erscheint.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Steward-Observatorium, Universität von Arizona

Beschreibung: Was liegt hinter Beteigeuze? Der rote Überriesenstern Beteigeuze ist einer der helleren und ungewöhnlicheren Sterne am Himmel, man findet ihn im berühmten Sternbild Orion. Beteigeuze ist uns viel näher als die meisten der anderen hellen Sterne dieses Sternbildes, und er liegt auch vor dem großen Orion-Molekülwolkenkomplex.

In Zahlen ausgedrückt braucht das Licht von Beteigeuze ungefähr 700 Jahre, um uns zu erreichen. Das Licht des Orionnebels mit dem Staub und Gas, das ihn umgibt, braucht hingegen zirka 1300 Jahre, um zu uns zu gelangen. Alle Teleskope – bis auf die größten – sehen Beteigeuze nur als Lichtpunkt, aber dieser Punkt ist so hell, dass er durch die Unschärfe, die im Teleskop und in der Erdatmosphäre entsteht, ausgedehnt erscheint.

Auf diesem lang belichteten Bild sieht man Tausende Hintergrundsterne in unserer Milchstraße hinter Beteigeuze sowie den dunklen Staub der Orion-Molekülwolke und einige rot leuchtende Emissionen von Wasserstoff im Außenbereich des weiter entfernten Lambda-Orionis-Ringes.

Beteigeuze wurde nun nach seiner ungewöhnlich blassen Erscheinung in den letzten sechs Monate wieder heller, doch man erwartet weiterhin, dass er irgendwann im Laufe der nächsten (ungefähr) 100.000 Jahre als spektakuläre Supernova explodiert.

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Die veränderliche Oberfläche des verblassenden Beteigeuze

Die Veränderungen des Roten Riesen Beteigeuze im Laufe des Jahres 2019, beobachtet vom VLT der ESO; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: ESO, M. Montargès et al.

Beschreibung: Beteigeuze verblasst, aber ändert er auch seine Erscheinung? Ja. Der berühmte Rote Überriese im vertrauten Sternbild Orion ist so groß, dass Teleskope auf der Erde sogar seine Oberfläche auflösen können – wenn auch nur mit Mühe.

Diese beiden Bilder wurden mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte aufgenommen. Sie zeigen, wie die Oberfläche des Sterns zu Beginn und Ende des vergangenen Jahres aussah. Das frühere Bild zeigt, dass Beteigeuze zu Beginn eine viel gleichförmigere Helligkeit aufwies als auf dem späteren Bild, auf dem die untere Hälfte von Beteigeuze deutlich dunkler ist als die obere.

Nun zeigen Amateurbeobachtungen der ersten fünf Monate des Jahres 2019, dass Beteigeuze sogar etwas heller wurde, während der Stern in den letzten fünf Monaten deutlich abdunkelte. Diese Veränderlichkeit ist wahrscheinlich ein ganz normales Verhalten für den berühmten veränderlichen Überriesen, doch die aktuelle Abdunklung hat die Diskussion darüber, wie lange es noch dauern könnte, bis Beteigeuze als Supernova explodiert, neu entfacht.

Da Beteigeuze ungefähr 700 Lichtjahre entfernt ist, wird seine mögliche Supernova – vielleicht Tausende Jahre in der Zukunft – wahrscheinlich ein tolles Nachthimmelsspektakel sein, wird aber das Leben auf der Erde nicht gefährden.

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Beteigeuze verblasst

Siehe Beschreibung. Das Sternbild Orion, durch die Äste eines Baums hindurch sichtbar; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Jimmy Westlake (Colorado Mountain College)

Beschreibung: Der Jäger Orion, der von einigen funkelnden Sternen umgürtet ist, gehört zu den am leichtesten erkennbaren Sternbildern. Auf dieser Nachthimmelslandschaft gingen die Sterne des Jägers am Winterhimmel auf der Nordhalbkugel am 30. Dezember 2019 auf, verworren in kahle Bäume in der Nähe von Newnan in Georgia in den USA. Der rote Überriesenstern Beteigeuze leuchtet an Orions linker Schulter in gelblichen Farbtönen, doch er konkurriert nicht mehr so stark mit dem blauen Überriesenstern Rigel am Fuß des Jägers.

Himmelsbeobachterinnen auf dem ganzen Planeten sehen derzeit einen deutlich schwächeren Beteigeuze, seine Helligkeit verblasste in den letzten Monaten des Jahres 2019 sogar um mehr als die Hälfte. Beteigeuze ist schon lange als veränderlicher Stern bekannt. Seine Helligkeit ändert sich in Zyklen mit kurzen und langen Perioden von Hunderten Tagen bis vielen Jahren. Der Stern hat nun seine schwächste Helligkeit seit den fotometrischen Messungen 1926/27 erreicht, teilweise wahrscheinlich wegen eines nahen Zusammentreffens von Minima mit kurzen und langen Zyklen.

Beteigeuze ist auch als ein naher roter Überriesenstern bekannt, der sein Leben als Supernovaexplosion beenden wird. Dabei kollabiert irgendwann in den nächsten 1000 Jahren sein Kern. Doch diese kosmische Katastrophe findet in einer sicheren Entfernung von ungefähr 700 Lichtjahren von unserem hübschen Planeten statt.

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Beteigeuze visualisiert

Siehe Beschreibung. Visualisierung des roten Riesensterns Beteigeuze; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Illustrationscredit: ESO, L. Calcada

Beschreibung: Warum verblasst Beteigeuze? Das ist nicht bekannt. Beteigeuze ist einer der hellsten und bekanntesten Sterne am Nachthimmel und nur noch halb so hell wie noch vor fünf Monaten. Eine solche Veränderlichkeit ist für diesen bekanntlich veränderlichen Überriesen wahrscheinlich ein normales Verhalten, doch die aktuelle Verdunkelung entfachte erneut die Diskussion darüber, wie lange es wohl noch dauern könnte, bis Beteigeuze als Supernova explodiert.

Beteigeuze ist bekannt für seine rote Farbe und einer von wenigen Sternen, die mit modernen Teleskopen aufgelöst wurden, wenn auch nur geringfügig. Diese Illustration eines Künstlers veranschaulicht, wie Beteigeuze aus der Nähe aussehen könnte. Beteigeuze besitzt vermutlich eine komplexe, aufgewühlte Oberfläche, die häufig imposante Sternfackeln auswirft. Wäre er anstelle der Sonne (nicht empfehlenswert), würde seine Oberfläche fast bis zur Jupiterbahn reichen, während Gasfontänen weiter als bis Neptun sprudeln würden.

Da Beteigeuze etwa 700 Lichtjahre entfernt ist, würde er als Supernova das Leben auf der Erde nicht gefährden, obwohl seine Helligkeit mit dem Vollmond wetteifern könnte. Berufs- und Hobbyastronomen werden Beteigeuze sicherlich auch in den Zwanzigerjahren weiterhin beobachten.

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