Simulation: Zwei Schwarze Löcher verschmelzen


Simulationscredit: Simulating eXtreme Spacetimes Project

Beschreibung: Lehnen Sie sich zurück und beobachten Sie, wie zwei Schwarze Löcher verschmelzen. Dieses Simulationsvideo entstand nach der ersten direkten Entdeckung von Gravitationswellen im Jahr 2015. Es läuft in Zeitlupe und würde in Echtzeit ungefähr eine Drittelsekunde dauern.

Die Schwarzen Löcher posieren auf einer kosmischen Bühne vor Sternen, Gas und Staub. Ihre extreme Gravitation bricht das Licht von dahinter zu Einsteinringen, während sie sich einander auf spiralförmigen Bahnen nähern und schließlich verschmelzen. Durch die an sich unsichtbaren Gravitationswellen, die beim blitzartigen Verschmelzen der massereichen Objekte entstehen, plätschert und schwappt das sichtbare Bild innerhalb und außerhalb der Einsteinringe, sogar noch nachdem die Schwarzen Löcher verschmolzen sind.

Die von LIGO entdeckten Gravitationswellen werden als GW150914 bezeichnet, sie entsprechen der Verschmelzung Schwarzer Löcher mit 36 und 31 Sonnenmassen in einer Entfernung von 1,3 Milliarden Lichtjahren. Das finale einzelne Schwarze Loch besitzt 63 Sonnenmassen, wobei die übrigen 3 Sonnenmassen in Energie umgewandelt wurden, und zwar in Form von Gravitationswellen. Seit damals meldeten die LIGO– und VIRGO-Gravitationswellen-Observatorien mehrere weitere Entdeckungen verschmelzender massereicher Systeme, und letzte Woche das zeigte das Event Horizon Telescope das erste horizontgroße Bild eines Schwarzen Loches.

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Rigil Kentaurus und Sandqvist 169

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Bildcredit und Bildrechte: Roberto Colombari

Beschreibung: Rigil Kentaurus ist der helle Stern am oberen Rand dieser weiten südlichen Himmelslandschaft. Er ist besser bekannt unter der Bezeichnung Alpha Centauri als sonnennächstes Sternsystem. Darunter wuchert ein dunkler Nebelkomplex. Die undurchsichtigen interstellaren Staubwolken umfassen die Silhouetten der Wolken 169 und 172 des Sandqvist-Katalogs, die vor den reichhaltigen Sternfeldern in der südlichen Milchstraße liegen. Rigil Kent ist an die 4,37 Lichtjahre entfernt, doch die staubigen dunklen Nebel liegen am Rand der ungefähr 2500 Lichtjahre entfernten Sterne bildenden Circinus-West-Molekülwolke. Das breite Sichtfeld umfasst mehr als 12 Grad (24 Vollmonde) am Südhimmel.

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Eine kosmische Rose: Der Rosettennebel im Einhorn

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Bildcredit und Bildrechte: Jean Dean

Beschreibung: NGC 2237, der Rosettennebel, ist nicht die einzige kosmische Wolke aus Gas und Staub, die an das Bild einer Blume erinnert, doch sie ist die berühmteste. Die Blütenblätter dieser kosmischen Rose am Rand einer großen Molekülwolke im Einhorn sind eigentlich ein ungefähr 5000 Lichtjahre entferntes Sternbildungsgebiet.

Die hübsche, symmetrische Form wird von den Winden und der Strahlung ihres zentralen Haufens geformt, der aus heißen jungen O-Sternen besteht. Die Sterne im energiereichen Haufen, der als NGC 2244 katalogisiert ist, sind nur wenige Millionen Jahre jung. Die zentrale Höhlung im Rosettennebel hat einen Durchmesser von ungefähr 50 Lichtjahren. Der Nebel ist mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Einhorn (Monoceros) zu sehen. Das natürlich erscheinende Teleskopporträt des Rosettennebels entstand mithilfe von Breitband- und Schmalbandfiltern, weil Rosen manchmal nicht rot sind.

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Erstes Bild vom Horizont eines Schwarzen Lochs

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Bildcredit: Event Horizon Telescope Collaboration

Beschreibung: Wie sieht ein Schwarzes Loch aus? Um das herauszufinden, koordinierten Radioteleskope auf der ganzen Welt Beobachtungen von Schwarzen Löchern mit den größten bekannten Ereignishorizonten am Himmel. Zwar sind Schwarze Löcher einfach schwarz, doch es ist bekannt, dass diese ungeheuren Attraktoren von leuchtendem Gas umgeben sind. Das erste Bild wurde gestern veröffentlicht und löst den Bereich um das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87 in einer geringeren Größenordnung auf, als man für seinen Ereignishorizont erwartet hatte.

Die dunkle zentrale Region im Bild ist nicht der Ereignishorizont, sondern eher der Schatten des Schwarzen Lochs – der zentrale Bereich strahlenden Gases, der durch die Gravitation des Schwarzen Lochs abgedunkelt wird. Größe und Form des Schattens werden von hellem Gas in der Nähe des Ereignishorizonts, starke Ablenkung durch Gravitationslinseneffekte sowie die Rotation des Schwarzen Lochs bestimmt.

Durch das Auflösen dieses Schwarzen Lochs lieferte das Event Horizon Telescope (ETH) neue Hinweise, dass Einsteins Gravitationstheorie sogar in extremen Bereichen funktioniert, und lieferte deutliche Indizien, dass M87 ein zentrales rotierendes Schwarzes Loch mit etwa 6 Milliarden Sonnenmassen besitzt. Das EHT ist noch nicht fertig – künftige Beobachtungen sollen sogar eine noch höhere Auflösung liefern, außerdem eine verbesserte Aufzeichnung der Schwankungen sowie die Erforschung der unmittelbaren Umgebung des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Milchstraße.

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Marsmond Phobos kreuzt die Sonne


Videocredit: NASA, JPL-Caltech, MSSS, Curiosity Rover

Beschreibung: Was zieht da vor der Sonne vorbei? Es sieht wie ein Mond aus, doch es kann nicht der Erdmond sein, weil es nicht rund ist. Es ist der Marsmond Phobos. Dieses Video wurde Ende letzten Monats vom Rover Curiosity auf der Marsoberfläche gefilmt. Der Durchmesser von Phobos beträgt 11,5 Kilometer, er ist somit 150 Mal kleiner als Luna (unser Mond), aber auch 50 Mal näher an seinem Planeten.

Phobos kommt dem Mars so nahe, dass er voraussichtlich in den nächsten 50 Millionen Jahren zerbrechen und auf den Mars stürzen wird. In nächster Zeit führt die niedrige Bahn von Phobos zu mehr schnellen Sonnenfinsternissen als auf der Erde. Dieses Video wurde beschleunigt – der Transit dauerte etwa 35 Sekunden. Ein ähnliches Video wurde vom kleineren und weiter entfernten Marsmond Deimos gefilmt, als er die Sonne überquerte. Der Videofilmer – der Roboterrover Curiosity – erforscht weiterhin den Krater Gale und in jüngster Zeit eine Region mit atemberaubenden Ansichten und ungewöhnlicher Felsen, die als Glen Torridon bezeichnet wird.

Rückschau: Frühere APODs vom 10. April.

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Mond bedeckt Saturn

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Bildcredit und Bildrechte: Cory Schmitz

Beschreibung: Manchmal verschwindet Saturn. Er geht zwar nicht fort, wird aber unsichtbar, wenn sich unser Mond davorschiebt. So eine Saturnbedeckung war Ende letzten Monats auf einem kleinen Streifen auf der Erde – von Brasilein bis Sri Lanka – zu beobachten.

Dieses Farbbild ist eine digitale Kombination der schärfsten Bilder, die fotografiert wurden fortlaufender Videos des Ereignisses, aufgenommen in Rot, Grün und Blau. Saturn und der vergleichsweise helle Mond wurden getrennt aufgenommen. Die Aufnahmen entstanden in Südafrika kurz vor der Verfinsterung – und kurz vor Sonnenaufgang. Als Saturn fast zwei Stunden später auf der anderen Seite des Mondes wieder auftauchte, war die Sonne bereits aufgegangen.

Dieses Jahr treten fast monatlich Bedeckungen von Saturn durch den Mond auf, leider sind sie nur für Leute am richtigen Ort bei klarem, dunklem Himmel sichtbar.

APOD auf Instagram: englisch oder persisch

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AZURE-Dampfspuren über Norwegen

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Bildcredit und Bildrechte: Yang Sutie

Beschreibung: Was geschieht am Himmel? Die Atmosphäre über Nordnorwegen sah letzten Freitag etwa 30 Minuten lang ziemlich seltsam aus, als plötzlich farbenprächtige Wolken, Punkte und Schwaden auftauchten. Die Farben stammten vom NASA-finanzierten Auroral Zone Upwelling Rocket Experiment (AZURE), das Gas-Leuchtspuren verteilte, um die Winde in der oberen Erdatmosphäre zu sondieren.

Die Leuchtspuren von AZURE stammten von zwei kurzlebigen Raketensonden, die am Andøya Rakettskytefelt in Norwegen gestartet wurden. Das harmlose Gas Trimethylaluminium sowie eine BariumStrontium-Mischung wurden in der Ionosphäre in Höhen von 115 und 250 Kilometern freigesetzt. An mehreren Bodenstationen wurde beobacht, wie sich die Dampfspuren verteilten. Das Kartieren der Verteilung von AZUREs Dämpfen sollte das Verständnis der Menschheit verbessern, wie der Sonnenwind Energie auf die Erde überträgt und Polarlichter hervorruft.

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Himmelsspektakel im Skorpion

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Bildcredit und Bildrechte: Stéphane Guisard, TWAN

Beschreibung: Wenn der Skorpion mit bloßem Auge betrachtet so gut aussehen würde, würden die Menschen ihn besser kennen. Doch der Skorpion erscheint eher in Form weniger heller Sterne in einem gut bekannten TierkreisSternbild, auf das selten hingewiesen wird. Doch für ein so eindrucksvolles Bild wie dieses braucht man eine gute Kamera, Farbfilter und digitale Bildbearbeitung. Um die Details herauszuarbeiten, wurden für dieses Bild nicht nur lang belichtete Aufnahmen in mehreren Farben verwendet, sondern auch eine Aufnahme in einer sehr speziellen roten Farbe, die von Wasserstoff abgestrahlt wird.

Das Bildergebnis zeigt viele atemberaubende Details. Durch die linke Bildhälfte verläuft senkrecht ein Teil der Ebene unserer Milchstraße. Dort befinden sich gewaltige Wolken heller Sterne und lange Streifen aus dunklem Staub. Aus der Milchstraße ragen in der Bildmitte diagonale dunkle Staubbahnen, die als „Dunkler Fluss“ bekannt sind. Dieser Fluss ist eine Verbindung zu mehreren hellen Sternen rechts, diese sind Teil des Kopfes und der Krallen des Skorpions, unter anderem der helle Stern Antares. Rechts über Antares steht der noch hellere Planet Jupiter. Im ganzen Bild sind zahlreiche rote Emissionsnebel und blaue Reflexionsnebel zu sehen.

Der Skorpion steht in der Mitte des Jahres nach Sonnenuntergang markant am Südhimmel.

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