Die Fasern der Cygnusschleife

Die Supernovaexplosion, die den Supernovaüberrest Cygnusschleife oder Schleiernebel im Sternbild Schwan erzeugte, war in der Jungsteinzeit mit bloßem Auge sichtbar.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA, W. Blair; Danksagung: Leo Shatz

Beschreibung: Was liegt am Rand einer sich ausdehnenden Supernova? Dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Die Bänder aus erschüttertem interstellarem Gas wirken fein und zart. Sie sind Teil einer Explosionswelle am sich ausdehnenden äußeren Rand einer gewaltigen Sternexplosion, man kennt sie als Cygnusschleife oder Schleiernebel. Menschen in der Jungsteinzeit konnten sie vor etwa 20.000 Jahren leicht mit bloßem Auge sehen.

Die faserartige Stoßfront bewegt sich mit ungefähr 170 Kilometern pro Sekunde zum oberen Bildrand. Das Licht, in dem sie leuchtet, wird von angeregten Wasserstoffatomen abgestrahlt. Mit der Mission Gaia stellte man kürzlich fest, dass die Entfernung zu Sternen, die vermutlich mit der Cygnusschleife wechselwirken, ungefähr 2400 Lichtjahre beträgt.

Die ganze Cygnusschleife umfasst am Himmel sechs Vollmonde, was etwa 130 Lichtjahren entspricht. Teile davon sind mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Schwan (Cygnus) zu sehen.

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Blitze über Colorado

Dieses Bild vom Juli zeigt den Fluss von Blitze schlagenden Gewitterwolken über Colorado Springs in Colorado (USA).

Bildcredit und Bildrechte: Joe Randall

Beschreibung: Habt ihr schon einmal ehrfürchtig ein Gewitter beobachtet? Willkommen im Klub. Seltsamerweise werden die Details, wie Blitze entstehen, immer noch erforscht. Bekannt ist, dass Aufwinde leichte Eiskristalle mit größeren, weicheren Eiskugeln zur Kollision bringen. Dadurch werden die kleineren Kristalle positiv geladen. Wenn genug Ladung getrennt ist, erfolgt eine plötzliche elektrische Entladung, die als Blitz bezeichnet wird.

Blitze nehmen für gewöhnlich einen gezackten Verlauf und erhitzen schlagartig eine dünne Luftsäule auf etwa die dreifache Temperatur der Sonnenoberfläche. Die entstehende Stoßwelle beginnt mit Überschallgeschwindigkeit und verklingt zu dem lauten Geräusch, das wir als Donner kennen. Blitze kommen bei Regenschauern häufig in Wolken vor. Durchschnittlich treten auf der Erde 44 Blitze pro Sekunde auf.

Für dieses Bild wurden mehr als 60 Aufnahmen miteinander kombiniert, um im Juli den Fluss von Blitze schlagenden Gewitterwolken über Colorado Springs in Colorado (USA) abzubilden.

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Mondpaare und der synodische Monat

Diese Bilder wurden in Ragusa auf Sizilien in Italien fotografiert, sie zeigen einen synodischer Monat mit allen Phasen des Monats, die zu ganzen Mondscheiben kombiniert wurden.

Bildcredit und Bildrechte: Marcella Giulia Pace

Beschreibung: Wenn ihr den Mond jede Nacht beobachtet, ändert sich schrittweise seine sichtbare sonnenbeleuchtete Seite. Ein Mondzyklus oder synodischer Monat dauert ungefähr 29,5 Tage, er verläuft in Phasen von Neumond zu Vollmond und wieder zu Neumond. Die Bildfelder von links oben nach rechts unten sehen voll aus, doch sie zeigen die gesamte Bandbreite an Mondphasen während des vollständigen synodischen Monats im August 2019, der in Ragusa auf Sizilien in Italien auf dem Planeten Erde dokumentiert wurde.

Für dieses Mondzyklusprojekt wurden die Bilder der Mondphasen zu Paaren kombiniert. Jedes Einzelbild liegt neben einem zweiten Bild in einem zeitlichen Abstand von etwa 15 Tagen – das entspricht ungefähr einen halben synodischen Monat. Auf diese Weise ergänzen sich die gegenüberliegenden sonnenbeleuchteten Teile der Mondscheibe, und die Schattenlinie zwischen Nacht und Tag auf dem Mond – der Terminator – wandert stetig über die vertraute Vorderseite des Mondes.

Für Extrapunkte: Welche Mondphase würden Sie mit dem heutigen Mond kombinieren?

Mondsüchtig: Heute Nacht den Mond beobachten!
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Mond über Andromeda

Dieses Bild vergleicht die Größe des Vollmondes am Himmel mit der Ausdehnung der Andromedagalaxie.

Kompositbild-Credit und Bildrechte: Adam Block und Tim Puckett

Beschreibung: Die große Spiralgalaxie in Andromeda (auch bekannt als M31), ist ungefähr 2 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist die unserer Milchstraße am nächsten liegende große Spirale. Andromeda ist mit bloßem Auge als kleiner, blasser, verschwommener Fleck sichtbar, aber weil ihre Oberflächenhelligkeit so gering ist, können die meisten Himmelsbeobachter die eindrucksvolle Ausdehnung der Galaxie am Himmel des Planeten Erde nicht richtig einschätzen.

Dieses unterhaltsame Kompositbild vergleicht die Winkelgröße der nahen Galaxie mit einem helleren, vertrauteren Himmelsanblick.

Eine detailreiche Aufnahme von Andromeda, deren Spiralarme weit außerhalb des hellen Kerns von schönen blauen Sternhaufen gesäumt sind, wurde mit einer typischen Ansicht des fast vollen Mondes kombiniert. Beide sind im gleichen Winkelmaßstab abgebildet. Der Mond bedeckt etwa 1/2 Grad am Himmel, während die Galaxie eindeutig um ein Vielfaches größer ist. Die detailreiche Aufnahme von Andromeda zeigt auch zwei helle Begleitgalaxien, M32 und M110 (rechts darunter).

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Enceladus in Infrarot

Dramatische Details auf diesen fünf Bildern der Raumsonde Cassini des Saturnmondes Enceladus sehen aus wie tiefe Einschnitte in der Südpolregion des 500 Kilometer großen Mondes.

Bildcredit: VIMS Team, SSI, U. Arizona, U. Nantes, ESA, NASA

Beschreibung: Der eisige Saturnmond Enceladus ist eine der faszinierendsten Welten unseres Sonnensystems, ist auf diesen detailreichen Halbkugelansichten der Raumsonde Cassini zu sehen. Die fünf Bildfelder präsentieren in Falschfarben die Infrarot-Bilddaten aus 13 Jahren von Cassinis optischem und infrarotem Kartierungs-Spektrometer (VIMS) sowie dem bildgebendem Wissenschafts-Subsystem (ISS).

Frisches Eis ist rot gefärbt. Die dramatischen Details sehen aus wie tiefe Einschnitte in der Südpolregion des 500 Kilometer großen Mondes. Ihre Lage entspricht der Position der Tigerstreifen – das sind Risse in der Oberfläche, die wahrscheinlich zu einem Ozean unter der Eisdecke von Enceladus führen. Die Risse sind der Ursprung der eisigen Fontänen des Mondes, die ständig in den Weltraum sprühen. Die Eisschwaden wurden 2005 von Cassini entdeckt.

Die rötlichen Farbtöne auf der Nordhälfte der nach vorne gerichteten Halbkugelansicht sind ein Hinweis auf eine aktuelle Neustrukturierung der Oberfläche in anderen Regionen des geologisch aktiven Mondes, der vielleicht lebensfreundliche Bedingungen bietet.

Expertendebatte: Wie entdeckt die Menschheit erstmals extraterrestrisches Leben?
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ISS überquert den Mars

Seltener Anblick: Die Internationale Raumstation ISS zieht vor dem Roten Planeten vorbei.

Bildcredit und Bildrechte: Tom Glenn

Beschreibung: Habt ihr schon einmal die Raumstation so gesehen? Wenn ihr wisst, wann und wo ihr hinsehen müsst, ist es faszinierend zu beobachten, wie die helle Internationale Raumstation ISS über euren Nachthimmel zieht – aber das ist nicht besonders ungewöhnlich.

Es gibt Bilder der ISS, wie sie vor dem einen halben Winkelgrad großen Mond oder der Sonne vorbeizieht. Solche Bilder sind schon seltener, weil man dafür viel Planung und Geduld braucht. Doch die ISS zu fotografieren, während sie vor dem winzigen Mars vorbeizieht, ist auf einem ganz anderen Niveau.

Mithilfe einer online verfügbaren Software erfuhr der Fotograf dieses Bildes, dass er den ungewöhnlichen Transit einen kurzen Moment auf einem sehr schmalen, nur 90 Meter breiten Landstrich in der Nähe sehen könnte. Auf diesem Landstrich hätte das vorüberziehende Bild der ISS eine Bodengeschwindigkeit von 7,4 Kilometern pro Sekunde.

Doch mit einer Standardkamera, einem kleinen Teleskop und einer genauen Position, um die Ausrüstung aufzubauen, sowie der exakten Ausrichtung für das Teleskop und einer zeitlichen Planung im Sub-Millisekundenbereich schuf er ein Video, aus dem diese 0,00035-Sekunden-Belichtung stammt. Auf dem so entstandenen Bildausschnitt seht ihr Details sowohl des Mars als auch der ISS.

Dieses Bild wurde letzten Montag um 05:15:47 Ortszeit nordöstlich von San Diego in Kalifornien (USA) aufgenommen. Der Winkeldurchmesser des Mars ist meist viel kleiner als die ISS, doch Mars erreicht in den nächsten Wochen seine größte Winkelgröße, weil der Blaue Planet (Erde) und der Rote Planet (Mars) auf ihren jeweiligen Bahnen um die Sonne die kürzeste Entfernung erreichen.

Portal ins Universum: APOD-Zufallsgenerator
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Tag- und Nachtgleiche im Himmel

Dieses Zeitrafferbild zeigt sieben Bänder der untergehenden Sonne an einem Tag in jedem Monat von Dezember 2019 bis Juni 2020 bei Edmonton in Alberta in Kanada.

Bildcredit und Bildrechte: Luca Vanzella

Beschreibung: Geht die Sonne jeden Tag in der gleichen Richtung unter? Nein, die Richtung des Sonnenuntergangs hängt von der Jahreszeit ab. Die Sonne geht zwar immer ungefähr im Westen unter, aber nur zur Tag- und Nachtgleiche wie heute liegt der Sonnenuntergang genau im Westen.

Nach dem heutigen September-Äquinoktium wandert der Sonnenuntergang immer weiter nach Südwesten. Die größte Abweichung erreicht der Sonnenuntergang zur Sonnenwende im Dezember. Vor der heutigen Tag- und Nachtgleiche ging die Sonne im Nordwesten unter und erreichte die größte Abweichung zur Sonnenwende im Juni.

Dieses Zeitrafferbild zeigt sieben Bänder der untergehenden Sonne, und zwar an einem Tag in jedem Monat von Dezember 2019 bis Juni 2020. Die Bildfolgen wurden – weit nördlich des Erdäquators – in Alberta (Kanada) fotografiert. Im Vordergrund liegt die Stadt Edmonton. Das mittlere Band zeigt, wie die Sonne im März bei der letzten Tag- und Nachtgleiche unterging. An diesem Ort geht die Sonne heute wieder am selben Äquinoktiumsband unter.

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Omega-Sonnenaufgang

Auf diesem Foto, das über dem Mittelmeer in der Nähe von Valencia in Spanien fotografiert wurde, wieht die Sonne durch eine Luftspiegelung wie der griechische Buchstabe Omega aus.

Bildcredit und Bildrechte: Juan Antonio Sendra

Beschreibung: Um diesen Sonnenaufgang zu fotografieren, war Glück und gute Planung nötig. Zu allererst war präzise Zeitplanung nötig, um ein Segelboot zu fotografieren, das direkt vor der aufgehenden Sonne vorbeifuhr.

Außerdem sieht die Sonne im Hintergrund zufällig ungewöhnlich aus – wie der griechische Buchstabe Omega (Ω). In Wirklichkeit war die Sonne natürlich rund – die Omega-Illusion entstand, weil das Sonnenlicht durch die warme Luft über dem Wasser gebrochen wurde. Optisch gesehen sind die Querstriche des großen Omega das umgekehrte Bild der darüber liegenden Sonnenregion.

Optische Effekte, die von der Erdatmosphäre hervorgerufen werden, sind zwar eher selten, können aber ferne Objekte nahe am Horizont – zum Beispiel Sonne und Mondziemlich ungewöhnlich erscheinen lassen. Diese Einzelaufnahme wurde vor etwas mehr als zwei Wochen über dem Mittelmeer in der Nähe von Valencia in Spanien fotografiert.

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Fernes Licht brechen

Dieses Bild wurde mit dem Visible MultiObject Spectrograph (VIMOS) aufgenommen, der am Very Large Telescope (VLT) Array in Chile eingesetzt wurde.

Bildcredit und Bildrechte: VIMOS, VLT, ESO

Beschreibung: Im fernen Universum scheint die Zeit langsam zu vergehen. Da zeitdilatiertes Licht zum roten Ende des Spektrums verschoben (rotverschoben) erscheint, können Astronominnen und Astronomen mithilfe der kosmologischen Verlangsamung der Zeit gewaltige Entfernungen im Universum vermessen.

Hier sieht man, wie das Licht von fernen Galaxien in seine Farbbestandteile (Spektren) aufgebrochen wurde. Das erlaubt Forschenden, die kosmologische Rotverschiebung bekannter Spektrallinien zu vermessen. Die Neuheit dieses Bildes besteht darin, dass die Entfernung zu Hunderten Galaxien mit einem einzigen Bild vermessen werden kann. In diesem Fall wurde das Bild mit dem Visible MultiObject Spectrograph (VIMOS) aufgenommen, der am Very Large Telescope (VLT) Array in Chile eingesetzt wurde.

Die Analyse der Verteilung ferner Objekte im Raum bietet Einblicke, wann und wie im frühen Universum Sterne und Galaxien entstanden sind, wie sie Haufen gebildet und sich entwickelt haben.

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Orion in der Tiefe

Diese dreidimensionale Ansicht des Sternbildes Orion, basierend auf daten des Hipparcos-Katalogs, zeigt, dass nicht Rigel oder Betelgeuse, sondern Alnilam der hellste Stern im Orion ist.

Illustrationscredit und Bildrechte: Ronald Davison

Beschreibung: Orion ist ein vertrautes Sternbild. Die scheinbaren Positionen seiner Sterne bilden ein bekanntes zweidimensionales Muster am Himmelsgewölbe über dem Planeten Erde. Doch auf dieser 3-D-Ansicht sieht Orion nicht so vertraut aus.

Die Illustration zeigt die relativen Positionen der hellen Sterne in Orion. Dazu verwendet sie Daten aus dem Hipparcos-Katalog der parallaktisch gemessenen Entfernungen. Der am weitesten entfernte Stern ist Alnilam. Er ist der mittlere der drei Sterne, die vom Planeten Erde aus in der projizierten Richtung den Gürtel des Orion bilden.

Alnilam ist fast 2000 Lichtjahre entfernt, das ist fast die dreifache Entfernung der anderen Gürtelsterne Alnitak und Mintaka. Rigel und Beteigeuze erscheinen zwar am Himmel des Planeten Erde heller, doch in Wirklichkeit ist der weiter entfernte Alnilam (in absoluter Größenklasse) der hellste der vertrauten Sterne im Orion.

Messfehler der gemessenen Sternparallaxen im Orion entsprechen im Hipparcos-Katalog einer Entfernungsabweichung von ungefähr 100 Lichtjahren.

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Arp 78: Merkwürdige Galaxie in Widder

Die merkwürdige Spiralgalaxie Arp 78 ist ungefähr 100 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt.

Bildcredit und Bildrechte: Bernard Miller

Beschreibung: Die merkwürdige Spiralgalaxie Arp 78 liegt ungefähr 100 Millionen Lichtjahre außerhalb der Sterne und Nebel unserer Milchstraße im dickköpfigen Sternbild Widder. Das Inseluniversum ist auch als NGC 772 bekannt. Es hat einen Durchmesser von mehr als 100.000 Lichtjahren und stellt auf diesem detailreichen kosmischen Porträt einen einzelnen, markanten äußeren Spiralarm zur Schau.

Rechts über der größeren Galaxie liegt ihre hellste Begleitgalaxie, die kompakte NGC 770. Die verschwommene, elliptische Erscheinung von NGC 770 bildet einen hübschen Kontrast in passenden gelblichen Farbtönen zu einem gezackten Stern, der im Vordergrund in der Milchstraße liegt.

Der große Spiralarm von Arp 78 wahrscheinlich auf gravitationsbedingte Gezeiten-Wechselwirkungen zurückzuführen. Er verläuft entlang ausladender Staubbahnen und ist von jungen blauen Sternhaufen gesäumt. Zarte Materieströme verbinden scheinbar Arp 78 mit ihren nahe gelegenen Begleitgalaxien.

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