Monat: April 2014

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Der massereiche Galaxienhaufen El Gordo

Der rosarote Nebel im Bild zeigt die Röntgenstrahlung eines der massereichsten Galaxienhaufen, die wir kennen. Der blaue Nebel im Bild zeigt die berechnete Verteilung der Dunklen Materie, sie wurde anhand der Verzerrung dahinter liegender Galaxien berechnet.

Bildcredit: NASA, ESA, J. Jee (UC Davis) et al.

Es ist größer als eine Brotdose. Sogar viel größer als alle Brotladen der Welt. Der Galaxienhaufen ACT-CL J0102-4915 ist eines der größten und massereichsten Objekte, die wir kennen. Er ist sieben Milliarden Lichtjahre (z = 0.87) entfernt und hat den Spitznamen „El Gordo“. ACT-CL J0102-4915 ist etwa sieben Millionen Lichtjahre groß. Er enthält eine Masse von einer Billiarde (1.000.000.000.000.000) Sonnen.

Dieses Bild von El Gordo kombiniert ein Bild des Weltraumteleskops Hubble im sichtbaren Licht mit einem Röntgenbild des Chandra-Observatoriums. Es zeigt das heiße Gas in Rosarot. Eine computergenerierte Karte zeigt die wahrscheinlichste Verteilung der Dunklen Materie in Blau. Die Dunkle Materie wurde anhand der Verzerrung der Hintergrundgalaxien durch Gravitationslinsen berechnet.

Fast alle hellen Flecken sind Galaxien. Die Verteilung der blauen Dunklen Materie zeigt, dass sich der Haufen im mittleren Stadium einer Kollision zweier großer Galaxienhaufen befindet. Wenn man das Bild genau betrachtet, sieht man eine fast senkrechte Galaxie, die ungewöhnlich lang erscheint. Diese Galaxie ist in Wirklichkeit weit im Hintergrund. Ihr Bild ist durch den Gravitationslinseneffekt des massereichen Haufens gestreckt.

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Die massereiche nahe Spiralgalaxie NGC 2841

Die Galaxie im Bild wirkt sehr flach und zierlich, obwohl sie viel größer ist als unsere Milchstraße. Ihr Kern ist gelblich, außen verlaufen rötlichbraune dicht gefundene Spiralarme.

Bildcredit: Hubble, Subaru; Komposition und Bildrechte: Robert Gendler

Die Spiralgalaxie NGC 2841 ist eine der massereicheren bekannten Galaxien. Sie ist etwa 46 Millionen Lichtjahre entfernt. Wir finden sie im nördlichen Sternbild Ursa Major. Das scharfe Bild der prächtigen Universumsinsel zeigt einen markanten Kern und eine galaktische gelbliche Scheibe.

Die fleckigen Spiralarme sind eng gewundenen. Darin sind Staubbahnen eingebettet. Kleine rosarote Sternbildungsregionen und junge blaue Sternhaufen säumen die Arme. Im Unterschied dazu haben viele andere Spiralen ausladende Spiralarme mit großen Sternbildungsregionen.

NGC 2841 ist mehr als 150.000 Lichtjahre groß. Ihr Durchmesser ist also sogar größer als der unserer Milchstraße. Das Kompositbild entstand aus Aufnahmen, die mit dem 2,4-Meter-Weltraumteleskop Hubble im Orbit und dem 8,2-Meter-Subaru-Teleskop auf der Erde aufgenommen wurden. Röntgenbilder zeigen, dass Sternwinde und Sternexplosionen Schwaden aus heißem Gas erzeugen. Diese breiten sich in einen Hof um NGC 2841 aus.

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Asche und Blitze über einem isländischen Vulkan

Aus einem verschneiten Vulkangipfel dringt eine dichte Aschewolke, in der heftige Blitze zucken. Am blauen Himmel rechts daneben sind einige kleine Strichspuren von Sternen erkennbar.

Bildcredit und Bildrechte: Sigurður Stefnisson

Warum entstand bei einem malerischen Vulkanausbruch 2010 auf Island so viel Asche? Die Größe der Aschewolke war zwar nicht einzigartig. Doch ihre Lage war sehr beachtlich, weil sie über dicht besiedeltes Gebiet trieb.

Der Ausbruch des Vulkans Eyjafjallajökull im Süden von Island begann am 20. März 2010. Dann ereignete sich am 14. April 2010 eine zweite Eruption unter der Mitte eines kleinen Gletschers. Keine der Eruptionen war ungewöhnlich heftig. Doch der zweite Ausbruch schmolz eine große Menge Gletschereis. Dieses kühlte die Lava ab und zerbrach sie zu grobkörnigen Glasteilchen, die mit der aufsteigenden Aschewolke hochwirbelten.

Dieses Bild entstand beim zweiten Ausbruch. Blitze beleuchten die Aschewolke, die aus dem Vulkan Eyjafjallajökull aufsteigt.

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Der erdgroße Kepler-186f

Rechts füllt der erdgroße Exoplanet Kepler-186f das Bild, er ist von links beleuchtet. Man erkennt Ozeane, Kontinente und Wolken. Das Bild ist eine Illustration. Links leuchten ein dämmriger Stern und drei weitere winzige Lichtpunkte.

Illustrationscredit: NASA Ames / SETI-Institut / JPL-Caltech, Entdeckung: Elisa V. Quintana, et al.

Der Planet Kepler-186f ist der erste bekannte erdgroße Planet in der habitablen Zone eines Sterns abseits der Sonne. Die ferne Welt wurde anhand von Daten der erfolgreichen Raumsonde Kepler entdeckt. Die Raumsonde Kepler sucht nach Planeten.

Der Stern, um den Kepler-186f kreist, ist ein kühler, blasser M-Zwergstern. Er ist ungefähr 500 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Schwan. Kepler-186f besitzt etwa die Hälfte der Masse und Größe der Sonne. M-Zwerge sind häufig. Sie machen um die 70 Prozent der Sterne in unserer Milchstraße aus.

Die habitable Zone, in der die Temperatur an der Oberfläche flüssiges Wasser ermöglicht, ist weniger als 53 Millionen Kilometer vom Stern entfernt. Das ist etwa die Entfernung Merkur-Sonne. Dort kreist Kepler-186f in einem engen Orbit einmal in 130 Tagen um den M-Zwergstern.

In dem fernen System sind weitere vier Planeten bekannt. Alle vier sind nur wenig größer als die Erde und wandern auf viel engeren Umlaufbahnen. Das ist auf dieser künstlerischen Illustration dargestellt. Größe und Umlaufbahn von Kepler-186f sind bekannt, nicht jedoch seine Masse und Zusammensetzung. Diese können mit Keplers Transitmethode auch nicht ermittelt werden. Doch die Modelle lassen vermuten, dass er felsig ist und vielleicht eine Atmosphäre besitzt. Damit ist er der potenziell erdähnlichste Exoplanet, der bisher entdeckt wurde …

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Roter Mond, grüner Strahl

Links oben leuchtet der rote Mond bei einer totalen Mondfinsternis, unten ist er etwas heller als oben. Die Finsternis wurde genützt, um einen grünen Laserstrahl auf einen der Apollo-Reflektoren zu richten. So wurde die Distanz zwischen Mond und Erde millimetergenau vermessen.

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

Diese keine Szene stammt nicht aus einem Science-Fiction-Film mit Spezialeffekten. Der grüne Lichtstrahl und die rote Mondscheibe sind echt. Sie wurden am 15. April in den frühen Morgenstunden fotografiert. Natürlich ist die rote Mondscheibe leicht erklärbar. Das Bild wurde nämlich diese Woche bei der totalen Mondfinsternis fotografiert.

Der verfinsterte Mond ist in den Erdschatten getaucht. Er reflektiert das gedämpfte rötliche Licht aller Sonnenuntergänge und -aufgänge, das am Rand des Planeten Erde gefiltert wird. Aus der Mondperspektive wäre es als Silhouette zu sehen.

Der grüne Lichtstrahl ist ein Laserstrahl. Er wurde vom 3,5-Meter-Teleskop am Apache-Point-Observatorium im Süden von New Mexico abgestrahlt. Man sieht den Pfad des Strahls, weil die Erdatmosphäre einen Teil des intensiven Laserlichts streut. Das Ziel des Lasers der Apollo-15-Retroreflektor, der 1971 von Astronauten auf dem Mond aufgestellt wurde.

Man misst die Zeit, die das Licht des Laserpulses braucht, bis es zurückkehrt. So kann das Experimentalteam der Universität von Kalifornien in San Diego die Distanz zwischen Erde und Mond millimetergenau messen. Das liefert einen Nachweis der Allgemeinen Relativitätstheorie. Sie war Einsteins Gravitationstheorie.

Wenn man des Lunar-Laser-Ranging-Experiment bei einer totalen Mondfinsternis durchführt, nützt man die Erde als kosmischen Lichtschalter. Wenn man das direkte Sonnenlicht abdeckt, war die Leistung des Reflektors besser, als wenn das Experiment im vollen Sonnenlicht bei einem normalen Vollmond durchgeführt wird. Dieser Effekt wird liebevoll „Fluch des Vollmondes“ genannt.

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Waterton-Lake-Finsternis

Über einem Gewässer und hinter spitz aufragenden Bergen wandert ein helles Himmelslicht, das in der Mitte dämmrig rot leuchtet. Es ist der Mond im Laufe einer totalen Mondfinsternis.

Bildcredit und Bildrechte: Yuichi Takasaka / TWAN / www.blue-moon.ca

Die Bildserie einer totalen Mondfinsternis entstand am 15. April. Sie blickt nach Süden über den eisigen Waterton Lake im kanadischen Waterton-Lakes-Nationalpark in Alberta. Am fernen Horizont stehen die Gipfel des Glacier-Nationalparks in den USA.

Alle 10 Minuten dokumentierte ein Bild die Mondposition und Finsternisphase. Die Finsternis wanderte von links nach rechts über die zerklüfteten Berge und die Lichter von Waterton. Die Abfolge zeigt effektvoll die Totalitätsphase der Finsternis. Sie dauerte etwa 80 Minuten.

Um 270 v. Chr. vermaß der griechische Astronom Aristarch von Samos die Dauer von Mondfinsternissen. Das tat er ohne den Vorteil digitaler Uhren und Kameras. Doch er fand mithilfe der Geometrie eine einfache, aber genaue Methode, wie er anhand der Finsternisdauer die Mondentfernung in Erdradien berechnen konnte.

Diese aktuelle Finsternisserie zeigt auch die Positionen des Mars (rechts über dem Mond) und des hellen Sterns Spica bei der geröteten Mondscheibe. Saturn ist links darunter.

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Spica, Mars und verfinsterter Mond

Links leuchten der rote Mond und der blaue Stern Spica. Rechts unten steht der rötliche Mars, er leuchtet derzeit sehr hell.

Bildcredit und Bildrechte: Damian Peach

Ein schöner rötlicher Mond glitt am 15. April über den dunklen Himmel. Er wanderte länger als eine Stunde durch den Erdschatten. Es war die erste totale Mondfinsternis des Jahres. Die Finsternis war auf dem Großteil der westlichen Halbkugel des Planeten zu bewundern.

Die dämmrige Mondscheibe schwebt hier über der karibischen Insel Barbados. Sie wurde auf der farbigen Himmelsansicht bei der Totalität fotografiert. Die rote Farbe des dunklen Mondes steht in einem hübschen Kontrast zum hellen, bläulichen Stern Spica. Er ist der Alphastern im Sternbild Jungfrau und posiert nur zwei Grad entfernt.

Mars leuchtet heller als Spica. Er steht etwa 10 Grad rechts neben dem Mond. Mars steht nahe der Opposition und seiner größten Annäherung an die Erde. Die Farbe des Roten Planeten spiegelt scheinbar die Farbe des verfinsterten Mondes.

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Mammatuswolken über Nebraska

Über einem dunkelbraunen Gebäude türmen sich Wolken am Himmel. Sie hängen wie Blasen herab und werden von der Sonne seitlich beleuchtet.

Bildcredit und Bildrechte: Jorn Olsen Photography

Wann sehen Wolken unten wie Blasen aus? Die Unterseiten von Wolken sind meist flach. Wenn feuchte, warme Luft aufsteigt und abkühlt, kondensieren Wassertröpfchen bei einer bestimmten Temperatur. Diese entspricht normalerweise einer bestimmten Höhe.

Wenn Wassertröpfchen wachsen, entsteht eine undurchsichtige Wolke. Unter gewissen Umständen entstehen Wolkentaschen mit großen Tröpfchen aus Wasser oder Eis. Sie fallen in die klare Luft und verdampfen dabei. Solche Taschen entstehen manchmal in der stürmischen Luft nahe bei einem Gewitter. Mammatus wirken besonders dramatisch, wenn die Sonne sie von der Seite beleuchtet.

Diese Mammatuswolken wurden im Juni 2004 über Hastings in Nebraska fotografiert.

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