Zirkumpolare Strichspuren

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Bildcredit und Bildrechte: Gabriel Funes

Beschreibung: Da sich die Erde um ihre Achse dreht, rotieren die Sterne auf diesem gut arrangierten Bild von der kanarischen Insel Teneriffa scheinbar um eine Sternwarte. Natürlich sind die bunten, von den Sternen gezogenen konzentrischen Bögen auf den Himmelspol des Planeten zentriert. Der helle Polarstern steht in der Nähe des Pols, was sowohl für Astrofotografen als auch Himmelsnavigatoren auf der Nordhalbkugel bequem ist. Auf dieser Szene ist er hinter der Teleskopkuppel positioniert.

Die Serie mit mehr als 200 gestapelten Digitalaufnahmen aus einem Zeitraum von etwa 4 Stunden wurde mit einer Kamera auf Stativ fotografiert. Das Observatorium war in dieser klaren, dunklen Nacht nicht in Betrieb, doch das ist keine Überraschung. Die Kuppel enthält das große Sonnenteleskop THEMIS des Teide-Observatoriums.

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HESS-Teleskope erforschen den Hochenergiehimmel


Videocredit und -rechte: Vikas Chander, H.E.S.S.-Arbeitsgemeinschaft; Musik: Emotive Piano von Immersive Music

Beschreibung: Sie sehen aus wie moderne mechanische Dinosaurier, doch sie sind gewaltige schwenkbare Augen, die den Himmel beobachten. Das Observatorium High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) besteht aus vier 12-Meter-Spiegelteleskopen, die ein größeres Teleskop mit einem 28-Meter-Spiegel umgeben. Sie wurden entwickelt, um seltsames Flackern aus blauem Licht – Tscherenkowstrahlung zu erkennen. Diese wird abgestrahlt, wenn geladene Teilchen sich etwas schneller bewegen, als die Lichtgeschwindigkeit in der Luft beträgt. Das Licht wird ausgesendet, wenn ein Gammastrahl von einer fernen Quelle ein Molekül in der Erdatmosphäre trifft und einen Schauer geladener Teilchen auslöst.

H.E.S.S. ist empfindlich für manche der energiereichsten Photonen (TeV), die das Universum durchkreuzen. H.E.S.S. ist seit 2003 in Namibia in Betrieb, suchte nach Dunkler Materie und entdeckte mehr als 50 Quellen, die energiereiche Strahlung abstrahlen, darunter Supernovaüberreste und die Zentren von Galaxien, die sehr massereiche Schwarze Löcher enthalten. Die H.E.S.S.-Teleskope wurden letzten September in Zeitrafferabläufen fotografiert. Während sie schwenkten und starrten, zischten gelegentlich Satelliten in der Erdumlaufbahn vor unserer Milchstraße und den Magellanschen Wolken vorbei.

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Tscherenkow-Teleskop bei Sonnenuntergang

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Bildcredit und Bildrechte: Sarah Brands (Universität Amsterdam)

Beschreibung: Am 10. Oktober reflektierte ein neues Teleskop das Licht der untergehenden Sonne. Dieser Schnappschuss zeigt das Observatorium auf dem Roque del Los Muchachos auf der Kanarischen Insel La Palma. Sein segmentierter Spiegel stellt das Bild des schönen Abendhimmels auf den Kopf, oben sind der dunkle Horizont und unten die Farben des Sonnenuntergangs.

Die Spiegelsegmente haben einen Durchmesser von 23 Metern und sind in die offene Struktur des Large Scale Telescope 1 montiert, die als erste Komponente der Tscherenkow-Teleskopanordnung (Cherenkov Telescope Array, CTA) eingeweiht wurde.

Die meisten bodengebundenen Teleskope sind durch die Atmosphäre beeinträchtigt, die Licht weichzeichnet, streut und absorbiert. Doch Tscherenkowteleskope sind so konzipiert, dass sie sehr energiereiche Gammastrahlen aufspüren. Sie brauchen sogar die Atmosphäre für ihre Funktion. Wenn Gammastrahlen auf die obere Atmosphäre treffen, erzeugen sie Luftschauer aus energiereichen Teilchen. Eine große, schnelle Kamera im üblichen Brennpunkt fotografiert die kurzen Blitze im sichtbaren Licht, dem so genannten Tscherenkowlicht, das von den Luftschauerteilchen erzeugt wird. Die Blitze sind ein Hinweis auf den Zeitpunkt der eintreffenden Gammastrahlen sowie ihre Richtung und Energie.

Insgesamt sind für CTA mehr als 100 Tscherenkowteleskope auf der Nord- und Südhalbkugel des Planeten Erde geplant.

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Polarlichter aus der Froschperspektive

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Bildcredit und Bildrechte: Mia Stalnacke

Beschreibung: Wie sieht ein Polarlicht für einen Frosch aus? „Fantastisch!“ ist die wahrscheinliche Antwort, die dieser originelle Schnappschuss vermuten lässt, der am 3. Oktober in Kiruna (Schweden) fotografiert wurde. In Kiruna sind Nordlicht-Erscheinungen häufig, es liegt in Lappland oberhalb des nördlichen Polarkreises und häufig unter dem Polarlichtoval, das den geomagnetischen Nordpol der Erde umgibt.

Für diese faszinierende Ansicht aus der Froschperspektive drehte die Fotografin den Blitz ihres Telefons auf, platzierte dieses nach unten gerichtet auf dem Boden und das Objektiv ihrer Kamera obenauf. Die „Diamanten“ im Vordergrund sind eisige Kiesel direkt vor der Linse, die vom Blitz beleuchtet werden. Der „See“, der die schimmernden Nordlichter reflektiert, ist eine gefrorene Pfütze am Boden. In der Ferne steht die Bengt-Hultqvist-Sternwarte.

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Strichspuren und die Bracewell-Radiosonnenuhr

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Bildcredit und Bildrechte: Miles Lucas am NRAO

Beschreibung: Sonnenuhren messen anhand der Schattenposition die Rotation der Erde und zeigen die Tageszeit an. Daher passt es gut, dass diese Sonnenuhr am Radioteleskop-Observatorium Very Large Array in New Mexico an die Geschichte der Radioastronomie und den Radioastronomiepionier Ronald Bracewell erinnert.

Die Radiosonnenuhr wurde aus Teilen einer Sonnenvermessungs-Radioteleskopanordnung gebaut, die Bracewell ursprünglich in der Nähe des Campus der Universität Stanford gebaut hatte. Mit Bracewells Anlage wurden Daten zur Planung der ersten Mondlandung gesammelt, ihre Säulen wurden von Gastwissenschaftlern und Radioastronomen signiert, darunter zwei Nobelpreisträger.

Wie bei den meisten Sonnenuhren folgt der Schatten, den der Gnomon in der Mitte wirft, den Markierungen für die Sonnenzeit des Tages sowie die Sonnenwenden und Äquinoktien. Doch Markierungen der Radiosonnenuhr sind auch nach der lokalen siderischen Zeit angeordnet. Diese Markierungen zeigen die Position der unsichtbaren Radioschatten dreier heller Radioquellen am irdischen Himmel: den Schatten des Supernovaüberrestes Cassiopeia A, der aktiven Galaxie Cygnus A und der aktiven Galaxie Centaurus A.

Siderische Zeit bedeutet einfach „Sternzeit“ – dabei misst man die Erdrotation an Sternen und fernen Galaxien. Diese Rotation spiegelt sich auf dieser einstündigen Aufnahme wider. Über der Bracewell-Radiosonnenuhr ziehen die Sterne konzentrische Spuren um den Himmelsnordpol.

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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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Horizonte kreuzen

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Bildcredit und Bildrechte: Jean-Francois Graffand

Beschreibung: Wenn Sie diesem Panoramablick von Horizont zu Horizont folgen, streift Ihr Blick durch den Zenit eines dunklen Nachthimmels über dem Gipfelobservatorium des Pic du Midi.

Für die Reise über ein Wolkenmeer wurden am 31. Oktober gegen Ende der Nacht 19 Einzelaufnahmen fotografiert und als Mercatorprojektion montiert, welche die beiden Horizonte flach berechnet. Oben blicken Sie nach Osten zur kopfstehenden Kuppel des 1-Meter-Teleskops des Observatoriums. Die Ebene unserer Milchstraße ist leicht zu verfolgen, da sie scheinbar von der Kuppel ausgeht und abwärts zum gegenüberliegenden Horizont verläuft. Rechts daneben erscheint am Himmel das auffallende diffuse Leuchten des Zodiakallichtes in der ekliptischen Ebene unseres Sonnensystems.

Zodiakallicht und Milchstraße mit Sternhaufen, kosmischen Staubwolken und blassen Nebeln kreuzen sich nahe dem Zenit. Beide verlaufen abwärts zum Nachthimmelslicht im Westen und verschwinden unten am westlichen Horizont hinter weiteren Kuppeln des Pic-du-Midi-Observatoriums und einer großen Kommunikationsantenne.

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Unter der Galaxie

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

Beschreibung: Die Große Magellansche Wolke, eine Begleitgalaxie der Milchstraße, steht auf dieser Fernbildansicht vom Las-Campanas-Observatorium (Planet Erde) über dem südlichen Horizont. Die kleine Galaxie am dunklen Septemberhimmel in der chilenischen Atacamawüste ist eindrucksvolle 10 Grad breit, das entspricht 20 Vollmonden. Das Panorama der empfindlichen Digitalkamera zeichnete auch ein blasses, alles durchdringendes Nachthimmelslicht auf, welches für das Auge sonst unsichtbar ist. Die scheinbar hellen irdischen Lichter im Vordergrund sind die eigentlich sehr schwache Beleuchtung der Wohnhäuser für Astronomen und Techniker des Observatoriums. Die abgeflachte Bergkuppe am Horizont unter der Galaxie ist der Las-Campanas-Gipfel, Standort des künftigen Giant Magellan Telescope.

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Eine aktive Nacht über den Magellan-Teleskopen


Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN); Musikrechte und Lizenz: Airglow von Club 220

Beschreibung: Der Nachthimmel ändert sich ständig. Hier sind die Veränderungen zu sehen, die Ende Juni 2014 hinter den 6,5-Meter-Magellan-Teleskopen am Las-Campanas-Observatorium in Chile im Laufe von sechs Stunden auftraten. Das anfängliche rote Leuchten am Horizont ist Nachthimmellicht – eine leichte Abkühlung von Luft in großer Höhe durch Abstrahlung spezifischer Lichtfarben. Bänder aus Nachthimmellicht sind im ganzen Zeitraffervideo zu sehen. Zu Beginn der Nacht blitzen ganz links Frontscheinwerfer auf. Satelliten schießen vorbei, sie umkreisen die Erde und reflektieren Sonnenlicht. Oben zieht langsam eine lange, dünne Wolke vorbei. Links geht die Große Magellansche Wolke auf, und das ausgedehnte zentrale Band unserer Milchstraße wölbt und dreht sich, während die Erde rotiert. Im Laufe der Nacht schwenken die Magellan-Teleskope und erstarren wieder, während sie zuvor festgelegte Stellen des Nachthimmels erforschen. Jede Nacht ändert sich jeder Himmel anders, obwohl die Phänomene im Spiel meist die gleichen sind.

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Cerro Tololo Strichspuren

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Bildcredit und Bildrechte: Babak Tafreshi (TWAN), AURA

Beschreibung: An einem mondhellen Abend zeichneten Autoscheinwerfer die wandernden Spuren auf der Straße zum chilenischen Cerro-Tololo-Observatorium. Die untergehenden Sterne zogen die wandernden Spuren am Himmel. Der heitere Blick zum gebirgigen Horizont wurde mit Teleobjektiv auf einem lang belichteten Bild und auf Video festgehalten, fotografiert auf dem nahen Cerro Pachon, dem Sitz von Gemini Süd. Durch die Aussicht auf Bergspitze verläuft eine lange, klare Sichtlinie durch die Atmosphäreschichten. Die sich ändernde Brechung versetzt und verzerrt die sonst stabilen Spuren der Sterne, wenn sie untergehen. Dieser Effekt ähnelt den verzerrten Formen von Sonne und Mond an einem fernen Horizont.

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Gemini-Nord-Observatorium

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Bildcredit und Bildrechte: Joy Pollard (Gemini Observatory)

Beschreibung: Es sieht wie eine fliegende Untertasse aus, doch diese technisch hoch entwickelte Konstruktion dient nicht dem Transport kluger Außerirdischer aus dem klassischen Scifi-Film „Der Tag, an dem die Erde stillstand„. Doch sie soll unser Wissen über das Universum verbessern. Die Kuppel des Gemini-Nord-Observatoriums befindet sich am Gipfel eines Berges auf Hawaii und enthält eines von zwei identischen 8,1-Meter-Teleskopen. Es wird zusammen mit seinem Zwillingsobservatorium auf der Südhalbkugel in Chile eingesetzt. Gemeinsam haben sie Zugang zum ganzen Himmel des Planeten Erde. Das Bild wurde aus 85 Einzelbildern konstruiert, die mit einer Kamera auf einem Stativ fotografiert und je 30 Sekunden belichtet wurden. Man sieht deutlich, dass die Erde nicht stillstand. Die konzentrischen Strichspuren um den Himmelsnordpol wurden so justiert, dass sie an den Enden der Bögen etwas heller sind. Sie widerspiegeln die Rotation der Erde um ihre Achse. Der Polarstern steht auf der geografischen Breite Hawaiis nahe am Horizont und bildet die kürzeste Strichspur. Der blassere, dichtere Wald aus Strichspuren rechts ist die aufgehende Milchstraße.

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