Monat: Mai 2016

Veröffentlicht am

In einem Daya-Bay-Antineutrinodetektor

Blick in den Daya-Bay-Antineutrino-Detektor bei Hongkong und Shenzhen

Bildcredit und Bildrechte: DOE, Berkeley Lab – Roy Kaltschmidt, Fotograf

Warum gibt es im Universum mehr Materie als Antimaterie? Man wollte diesen Aspekt der Teilchenphysik besser verstehen. Daher starteten Energie-Ministerien von China und den USA das Daya-Bay-Experiment. Unter dickem Gestein stehen die acht Daya-Bay-Detektoren. Sie beobachten Antineutrinos, die von sechs Kernreaktoren in der Nähe ausgesandt werden. Ihr Standort liegt etwa 50 Kilometer nordöstlich von Hongkong in China.

Der Blick mit einer Kamera in einen Detektor von Daya Bay zeigt Photonen-Sensoren. Sie messen das zarte Licht, das entsteht, wenn die Antineutrinos mit Flüssigkeiten im Detektor wechselwirken.

Erste Ergebnisse zeigen, dass der Anteil einer Art Antineutrinos, die sich in andere verwandeln, unerwartet hoch ist. Falls sich das bestätigt, könnte das bedeuten, dass es eine noch unentdeckte Art Neutrinos gibt. Das würde das Verständnis der Menschheit der grundlegenden Wechselwirkungen von Teilchen in den ersten Sekunden nach dem Urknall verändern.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

LL Orionis: Wenn kosmische Winde kollidieren

Mitten in einem Nebel leuchtet ein Stern, der rechts von einer Bugwelle umgeben ist. Der Sternwind des Sterns im Bogen verdrängt langsameres Gas, das in seine Richtung strömt.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv (AURA / STScI), C. R. O’Dell (Vanderbilt U.), NASA

Wie entstand dieser schöne Bogen im Weltraum? Das gewölbte, zierliche Gebilde ist eine Kopfwelle. Sie entsteht dort, wo der Wind des jungen Sterns LL Orionis mit dem Fluss des Orionnebels kollidiert. Die Bugwelle ist etwa ein halbes Lichtjahr groß. Der veränderliche Stern LL Orionis ist noch im Entstehen. Er treibt in Orions Sternschmiede und erzeugt einen Sternwind, der energiereicher ist als der Wind unserer Sonne, die im mittleren Alter ist.

Wenn der schnelle Sternwind auf langsames Gas trifft, entsteht eine Stoßfront. Sie ist ähnlich der Bugstoßwelle vor einem Boot, das durch Wasser fährt, oder einem Flugzeug, das mit Überschallgeschwindigkeit fliegt. Das langsamere Gas strömt aus dem heißen zentralen Sternhaufen im Orionnebel, dem sogenannten Trapez. Es liegt rechts unten außerhalb des Bildes.

Die Stoßfront um LL Ori hat die dreidimensionale Form einer Schale. Sie leuchtet am unteren Rand am hellsten. Das komplexe Sternbildungsgebiet im Orion zeigt eine Vielzahl ähnlicher fließender Formen. Sie gehen mit Sternbildung einher, zum Beispiel bei der Kopfwelle um einen blassen Stern rechts oben.

Das Farbkomposit ist Teil eines Mosaiks, das den großen Nebel im Orion zeigt. Es wurde 1995 mit dem Weltraumteleskop Hubble fotografiert.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Milchstraße und Planeten fast in Opposition

Eine Straße führt zu Planeten und der Milchstraße am Himmel. Links am Horizont sind verschneite Berggipfel.

Bildcredit und Bildrechte: Tunç Tezel (TWAN)

Diese Landschaft mit Nachthimmel entstand Anfang Mai. Eine Bergstraße bei Bursa in der Türkei führt scheinbar zu den hellen Planeten Mars und Saturn sowie zum Zentrum der Milchstraße. Diese Richtung lag am Himmel des Planeten Erde fast gegenüber der Sonne.

Mars ist das hellste Himmelslicht in der Szene. Er erreicht heute seine Opposition, Saturn gelangt Anfang Juni dahin. Beide Planeten bleiben in den nächsten Wochen fast gegenüber der Sonne. Man sieht sie die ganze Nacht. Sie stehen außerdem in Erdnähe, daher ist die Zeit günstig, wenn man sie mit einem Teleskop beobachten will.

Rechts neben der zentralen Wölbung der Galaxis bilden Mars und Saturn mit dem roten Riesenstern Antares ein enges Dreieck am Himmel. Heute Nacht steht auch der Mond in Opposition. Der Vollmond leuchtet gut sichtbar nahe bei den hellen Planeten Mars und Saturn. Doch sein Licht wäscht das zarte Sternenlicht in der zentralen Milchstraße aus, sogar an einem dunklen Himmel im Gebirge.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Merkurtransit in 3D

Im Bild sind zwei Abbildungen der Sonne, vor denen der Planet Merkur schwebt. Durch Schielen kann man die Bilder in Einklang bringen, dann sieht man die Anordnung dreidimensional.

Bildcredit und Bildrechte: Stefan Seip (TWAN)

Am 9. Mai zog der innerste Planet Merkur vor der Sonne vorbei. Die Bilder zeigen das Ereignis zwar in nur zwei Dimensionen. Doch das Stereopaar bietet einen freisichtigen dreidimensionalen Blick auf den Transit. Die Bilder wurden in einem zeitlichen Abstand von 23 Minuten fotografiert. Für die Darstellung wurden sie so gedreht, dass Merkurs Position auf den beiden Bildern waagrecht versetzt ist.

Durch Merkurs Bahnbewegung entstand eine übertriebene Parallaxe. Sie simuliert den Blick durch ein Fernglas. Merkurs Bahngeschwindigkeit beträgt 47,4 km pro Sekunde. Man kann sie durchaus als flott bezeichnen. Daher legte der Planet zwischen den beiden Aufnahmen mehr als 65.000 km zurück.

Wenn man die Augen entspannt, bis sich beide Bilder decken, sieht man Merkurs winzige Silhouette nach vorne gerückt. Probiert es aus! Es hilft, wenn man den Text unter dem Bild zur Deckung bringt.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Die Oberfläche von Europa

Dieser kleine Ausschnitt zeigt Details auf der Oberfläche von Europa. Der Jupitermond wurde von der Raumsonde Galileo genau untersucht. Die tiefen Gräben in der eisigen Hülle sind rotbraun gefärbt. Das ist ein Hinweis, dass dort organische Stoffe vorkommen könnten.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SETI-Institut

Die farbverstärkte Ansicht zeigt eine Schneise auf der Oberfläche von Jupiters interessantem Mond Europa. Sie ist 350 mal 750 km breit. Die Nahaufnahme entstand aus hoch aufgelösten Bilddaten. Diese wurden mit niedrig aufgelösten Daten in Farbe kombiniert. Im Jahr 1998 nahm die Raumsonde Galileo diese Bilder auf.

Unter glatten Eisebenen, langen Rissen und chaotisch verteilten Blöcken im Gelände verbirgt sich vermutlich ein tiefer Ozean aus salzigem flüssigem Wasser. Die eisbedeckte fremde Ozeanwelt liegt zwar außerhalb der Zone im Sonnensystem, die bewohnt werden kann. Doch neue Untersuchungen zeigen eine Chemie, die vielleicht eine Freisetzung von Sauerstoff und Wasserstoff möglich macht. Die vermutete Menge ist etwa gleich groß wie jene auf der Erde. Das ist ein wichtiger Gradmesser der Energie, die für Leben verfügbar ist.

Wasserstoff könnte freigesetzt werden, wenn das salzige Wasser Kontakt mit dem felsigen Boden im Ozean hat. Sauerstoff und andere Verbindungen, die mit Wasserstoff reagieren, stammen vielleicht von Europas Oberfläche. Dort spaltet der heftige Strom an energiereicher Strahlung von Jupiter Moleküle von Wassereis auf und spült sie von oben in Europas Ozean.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Halo über der Atacama

Über den Magellan-Zwillingsteleskopen in der Atacama leuchtet der Mond. Er ist von einem mächtigen Hof umgeben, der durch fallende Eiskristalle in der Atmosphäre entsteht.

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

Der starke El Nino im Pazifik führte dazu, dass diese Saison mehr Wolken über den Himmel der hohen Atacama in Chile zogen. Die Wüste genießt den Ruf, ein Paradies für Astronomie zu sein. Sie ist einer der trockensten und dunkelsten Orte auf dem Planeten Erde.

Am 13. Mai waren die Kuppeln der Magellan-Zwillingsteleskope am Las-Campanas-Observatorium, das in dieser Region steht, geschlossen. Die Teleskope haben einen Durchmesser von 6,5 Metern.

Auf diesem Panorama mit Nachthimmel leuchten der Halbmond und helle Sterne. Der Mond hatte einen hellen Halo mit einem Winkelradius von 22 Grad. Dieser Winkel hat nichts mit der Helligkeit oder Phase des Mondes zu tun. Er wird von der sechsseitigen Geometrie der Eiskristalle festgelegt, die in der Atmosphäre das Mondlicht reflektieren und brechen. In dieser Nacht war das hellste Gestirn im Halo der Planet Jupiter. Links neben dem Hof steht der helle Stern Sirius, rechts daneben Arkturus.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Der Orionnebel in sichtbarem und infrarotem Licht

Der Orionnebel leuchtet bildfüllend in Magenta und Lila. Die Staubwolken sind stark gefasert. Sie zeigen Stoßwellen, wo schnelle Materie auf langsames Gas trifft.

Bildcredit und Bildrechte: Infrarot: NASA, Weltraumteleskop Spitzer; sichtbares Licht: Oliver Czernetz, Siding Spring Obs.

Der große Nebel im Orion ist ein farbiger Ort. Wir sehen ihn mit bloßem Auge. Er erscheint als kleiner, verschwommener Fleck im Sternbild Orion. Dieses Bild wurde in mehreren Wellenlängen lang belichtet. Solche Bilder zeigen, dass der Orionnebel eine belebte Nachbarschaft mit jungen Sternen, heißem Gas und dunklem Staub hat.

Dieses digitale Kompositbild zeigt nicht nur drei Farben von sichtbarem Licht, sondern auch vier Farben von Infrarot. Diese wurden mit dem Weltraumteleskop Spitzer der NASA aufgenommen. Die Energie für einen Großteil des Orionnebels (M42) stammt vom Trapez. Es besteht aus vier der hellsten Sterne im Nebel.

Viele der faserartigen Strukturen, die man sieht, sind Stoßwellen. Das sind Fronten, an denen schnelle Materie auf langsames Gas trifft. Das langsame Gas wird dann verdichtet. Der Orionnebel ist etwa 40 Lichtjahre groß. Er ist ungefähr 1500 Lichtjahre entfernt und liegt im selben Spiralarm der Galaxis wie die Sonne.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Die Wolken des Carinanebels

Der Carinanebel ist hier in Falschfarben abgebildet. Wasserstoff wurde grün gefärbt, Licht von Schwefel- und Sauerstoffatomen ist rot und blau gefärbt. Zwischen den leuchtenden Gaswolken sind viele dunkle Nebel verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: John Ebersole

Welche Gestalten lauern im dunstigen Carinanebel? Die dunklen, unheilvollen Figuren sind Molekülwolken. Sie bestehen aus Knoten aus molekularem Gas und Staub, die so dicht sind, dass man nicht hindurch sieht. Doch diese Wolken sind meist dünner als die Lufthülle der Erde.

Dieses detailreiche Bild zeigt den Kern des Carinanebels. In diesem Teil fallen dunkle und farbige Wolken aus Gas und Staub besonders auf. Das Bild wurde letzten Monat am Siding-Spring-Observatorium in Australien fotografiert. Der Nebel besteht vorwiegend aus Wasserstoff, der hier grün gefärbt ist. Licht, das von Spuren an Schwefel und Sauerstoff abgestrahlt wird, wurde in Rot und Blau dargestellt.

Der ganze Carinanebel ist als NGC 3372 katalogisiert. Er ist größer als 300 Lichtjahre und etwa 7500 Lichtjahre entfernt. Wir finden ihn im Sternbild Carina. Eta Carinae ist der energiereichste Stern im Nebel. Er wurde in den 1830er-Jahren zu einem der hellsten Sterne am Himmel. Seither verblasste er drastisch.

Zur Originalseite