Dunkle Materie in einem simulierten Universum

Auf dieser Simulation des Hayden Planetariums scheint Dunkle Materie im Universum häufiger vorzukommen als baryonische Materie.

Illustrationscredit und -rechte: Tom Abel und Ralf Kaehler (KIPAC, SLAC), AMNH

Beschreibung: Spukt es in unserem Universum? Auf dieser Karte Dunkler Materie scheint es so. Die Gravitation unsichtbarer Dunkler Materie ist die führende Erklärung dafür, warum Galaxien so schnell rotieren, warum Galaxien auf ihren Bahnen in Galaxienhaufen so schnell sind, warum Gravitationslinsen Licht so stark ablenken und warum sichtbare Materie so verteilt ist, wie wir das beobachten – sowohl im lokalen Universum als auch im kosmischen Mikrowellenhintergrund.

Dieses Bild aus der schon älteren Weltraumschau „Dunkles Universum“ des Hayden Planetariums im Amerikanischen Museum für Naturgeschichte zeigt ein Beispiel, wie die alles durchdringende Dunkle Materie im Universum spuken könnte. Auf diesem Bild aus einer detailreichen Computersimulation sind schwarz abgebildete komplexe Fasern aus Dunkler Materie wie Spinnweben im Universum verteilt, während die relativ seltenen Klumpen aus vertrauter baryonischer Materie orange gefärbt sind. Diese Simulationen passen gut zu astronomischen Beobachtungen.

Eine vielleicht noch beängstigendere Wende der Ereignisse ist, dass Dunkle Materie – obwohl ziemlich seltsam und eine unbekannte Form – nicht mehr als seltsamste Quelle der Gravitation im Universum gilt. Diese Ehre gebührt der Dunklen Energie, einer gleichförmigeren Quelle abstoßender Gravitation, die nun anscheinend die Ausdehnung des gesamten Universums kontrolliert.

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Der Kugelsternhaufen 47 Tuc

Der Kugelsternhaufen 47 Tucanae am Südhimmel im Sternbild Tukan.

Bildcredit und Bildrechte: Jose Mtanous

Beschreibung: Der Kugelsternhaufen 47 Tucanae ist ein Juwel am Südhimmel. Er ist auch als NGC 104 bekannt und durchstreift zusammen mit etwa 200 weiteren Kugelsternhaufen den Hof unserer Milchstraße. Seine Entfernung beträgt 13.000 Lichtjahre. Vom Planeten Erde aus gesehen ist er der zweithellste Kugelsternhaufen (nach Omega Centauri), am Himmel seht ihr ihn mit bloßem Auge in der Nähe der Kleinen Magellanschen Wolke im Sternbild Tukan.

Der dichte Haufen besteht aus Hunderttausenden Sternen in einem Volumen mit einem Durchmesser von nur ungefähr 120 Lichtjahren. An den Außenrändern des Haufens erkennt ihr auf diesem scharfen Teleskopporträt rote Riesensterne leicht als gelbliche Sterne. Der dicht gepackte Kugelsternhaufen 47 Tuc enthält auch einen Stern mit der engsten bekannten Bahn um ein Schwarzes Loch.

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Supernova in NGC 2525

In der Balkenspiralgalaxie NGC 2525 im Sternbild Achterdeck des Schiffs (Puppis) wurde im Januar 2018 wurde die Supernova SN 2018gv entdeckt.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA, A. Riess (STScI/JHU) und das SH0ES-Team; Danksagung: M. Zamani (ESA/Hubble)

Beschreibung: Die große, schöne Balkenspiralgalaxie NGC 2525 liegt 70 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt. Am Nachthimmel der Erde leuchtet sie innerhalb der Grenzen des südlichen Sternbildes Achterdeck des Schiffs (Puppis). Sie hat einen Durchmesser von ungefähr 60.000 Lichtjahren, ihre Spiralarme, die von dunklen Staubwolken, massereichen blauen Sternen und rötlichen Sternbildungsregionen gesäumt sind, winden sich durch diesen prächtigen Schnappschuss des Weltraumteleskops Hubble.

Im Januar 2018 wurde die Supernova SN 2018gv im Randbereich von NGC 2525 entdeckt, sie ist der hellste Stern links unten im Bild. Eine einjährige Serie an Hubble-Beobachtungen folgte der Sternexplosion in Zeitraffer – es war die Kernexplosion eines weißen Zwergsterns, die ausgelöst wurde, nachdem er Material von einem Begleitstern angesammelt hatte und langsam verblasst war. Wie wird als Typ-Ia-Supernova eingestuft, Ihre Helligkeit dient als kosmische Standardkerze. Mithilfe von Typ-Ia-Supernovae werden Entfernungen zu Galaxien vermessen und die Expansionsrate des Universums bestimmt.

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Bennu erfassen

Die Raumsonde OSIRIS-Rex sammelt erfolgreich eine Probe von der Oberfläche des Asteroiden Bennu.

Bildcredit: OSIRIS-REx, University of Arizona, NASA, Goddard Scientific Visualization Studio

Beschreibung: Am 20. Oktober näherte sich die Raumsonde OSIRIS-REx vorsichtig der mit Gestein übersäten Oberfläche, fuhr ihren Greifarm aus und berührte den Asteroiden Bennu. Das Manöver wird als Touch-And-Go-Probenahme (TAG) bezeichnet.

Der 30 Zentimeter große Probenahmekopf (TAGSAM) zerdrückt auf diesem Schnappschuss scheinbar einige der Steine. Die Nahaufnahme wurde kurz nach dem Kontakt mit der Oberfläche von der SamCam der Raumsonde fotografiert, ungefähr 321 Millionen Kilometer vom Planeten Erde entfernt. Eine Sekunde später feuerte die Raumsonde Stickstoffgas aus einer Flasche, um eine beträchtliche Menge von Bennus Regolith in den Probenahmekopf zu pusten und so das lose Oberflächenmaterial zu sammeln.

Die Daten zeigen, dass die Raumsonde ungefähr 5 weitere Sekunden in Kontakt mit Bennus Probensammelstelle Nightingale blieb und dann die Zündung für den Rückflug betätigte. Zeitrafferbilder der SamCam zeigen das Nachleuchten.

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Der Nachthimmel über Sardinien

Die Wunder des Nachthimmels am Himmel über Sardinien.

Bildcredit und Bildrechte: Tomáš Slovinský

Beschreibung: Wie viele berühmte Himmelsobjekte findet ihr auf diesem Bild? Dieses Komposit des dunklen Himmels umfasst über 220 Grad und kombiniert mehr als 60 Aufnahmen, um eine wahre Menagerie an Nachthimmelswundern abzubilden.

Zu den sichtbaren Himmelswundern zählt der Gürtel des Orion, der Orionnebel, die Andromedagalaxie, der Kaliforniennebel und die hellen Sterne Sirius und Beteigeuze. Ob ihr sie gefunden habt, könnt ihr prüfen, indem ihr eine beschriftete Version des Bildes aufruft.

Etwas schwieriger ist es, den Polarstern und den Großen Wagen zu finden. Ihr erkennt auch mehrere Sternschnuppen des Meteorstroms der Quadrantiden, weiters rotes und grünes Nachthimmellicht und zwei Freunde des Astrofotografen.

Das Bild wurde im Januar auf Sardinien in Italien fotografiert. Die Himmelswunder könnt ihr heute am Nachthimmel sehen, außerdem mehr Meteore als sonst, weil heute Nacht der jährliche Meteorstrom der Orioniden fast seinen Höhepunkt erreicht.

Aktuell: erfolgreicher Kontakt der NASA-Raumsonde OSIRIS-REx mit dem Asteroiden
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Saturn und Jupiter über italienischen Gipfeln

Begegnung der Planeten Jupiter und Saturn über den Drei Zinnen in den italienischen Alpen.

Bildcredit und Bildrechte: Giorgia Hofer

Beschreibung: Saturn und Jupiter kommen einander näher. In den nächsten zwei Monaten kommen diese beiden hellen Planeten jede Nacht, in der Sie hinausgehen und nachsehen, am Himmel einander immer näher.

Mitte Dezember findet schließlich eine große Konjunktion statt – wenn die beiden Planeten nur noch 0,1 Grad voneinander getrennt erscheinen – nur ein Fünftel des Winkeldurchmessers des Vollmondes. Das ist nicht bloß irgend eine große KonjunktionSaturn (links) und Jupiter (rechts) kamen einander seit 1623 nicht mehr so nahe, und bis 2080 erreichen sie nicht mehr annähernd diese Nähe.

Dieses Himmelsereignis ist ziemlich leicht zu sehen – schon jetzt sind die beiden Planeten im Südwesten knapp nach Sonnenuntergang leicht zu sehen – und schon jetzt stehen sie auffällig nahe beisammen. Auf dem Bild betrachteten der Astrofotograf und sein Partner vor ungefähr zwei Wochen das planetare Duo über den Drei Zinnen des Lavaredo (Tre Cime di Lavaredo)  in den italienischen Alpen.

Aktuell: Live-Berichterstattung des heutigen Aufsetzversuchs von OSIRIS-REx auf dem Asteroiden Bennu

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Flug über Jupiter nahe dem Großen Roten Fleck


Videocredit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS; Videobearbeitung und Lizenz: Kevin M. Gill; Musik: Vangelis

Beschreibung: Sind Sie bereit, auf das größte, älteste bekannte Sturmsystem im Sonnensystem zu warten? In diesem 5-Minuten-Video taucht Jupiters großer Roter Fleck nach 2 Minuten und 12 Sekunden auf. Davor genießen Sie den ständig wechselnden Anblick von Jupiters scheinbar ruhigen Wolken, eventuell bei gedämpftem Licht und lauter Musik.

Die 41 Einzelbilder, aus denen das Video besteht, wurden im Juni fotografiert, als die Roboter-Raumsonde Juno knapp über dem größten Planeten unseres Sonnensystems vorbeizog. Der Zeitrafferablauf dauerte in Wirklichkeit länger als vier Stunden.

Seit Juno 2016 Jupiter erreichte, machte sie zahlreiche Entdeckungen, darunter unerwartet tiefe atmosphärische Strahlströme, die mächtigsten Polarlichter, die je beobachtet wurden, sowie wasserhaltige Wolken, die sich um Jupiters Äquator häufen.

Live-Berichterstattung über den Aufsetzversuch von OSIRIS-REx auf dem Asteroiden Bennu

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Hubble zeigt die extrem wechselwirkende Galaxie UGC 1810

Die Galaxie UGC 1810 ist zusammen mit ihrer Kollisionspartnerin als Arp 273 bekannt.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Domingo Pestana

Beschreibung: Was passiert mit dieser Spiralgalaxie? Die Details sind unklar, doch es geht sicherlich um einen Kampf mit ihrer kleineren galaktischen Nachbarin. Die Galaxie selbst wird als UGC 1810 bezeichnet, doch zusammen mit ihrer Kollisionspartnerin ist sie als Arp 273 bekannt.

Die Gesamtform von UGC 1810 – vor allem ihr blauer Außenring – ist wahrscheinlich das Ergebnis gewaltiger GravitationsWechselwirkungen. Die blaue Farbe dieses Ringes entsteht durch heiße, blaue, massereiche Sterne, die erst in den letzten Millionen Jahren entstanden sind. Die innere Galaxie erscheint älter und röter, sie ist von kühlem, faserartigem Staub durchzogen.

Einige helle Sterne liegen weit im Vordergrund und stehen in keinem Zusammenhang mit UGC 1810. Weit im Hintergrund sind mehrere Galaxien zu sehen. Arp 273 liegt ungefähr 300 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Andromeda. Ziemlich wahrscheinlich verschlingt UGC 1810 im Laufe der nächsten Milliarden Jahre ihre galaktische Begleiterin und entwickelt sich zu einer klassischen Spiralform.

APOD in den Weltsprachen arabisch, chinesisch (Peking), chinesisch (Taiwan), deutsch, Farsi, französisch, hebräisch, indonesisch, japanisch, katalanisch, koreanisch, kroatisch, montenegrinisch, niederländisch, polnisch, russisch, serbisch, slowenisch, spanisch, tschechisch, türkisch, türkisch und ukrainisch

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Der planetarische Nebel Abell 78

Abell 78 liegt ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan.

Bildcredit und Bildrechte: Bernhard Hubl

Beschreibung: Der planetarische Nebel Abell 78 sticht auf dieser farbenprächtigen Teleskop-Himmelslandschaft hervor. Die Farben der gezackten Milchstraßensterne lassen auf ihre Oberflächentemperaturen schließen: Kühlere Sterne sind gelblicher, heißere sind bläulicher als die Sonne.

Doch Abell 78 selbst leuchtet in den charakteristischen Emissionen ionisierter Atome in der zarten Materiehülle, die vom extrem heißen Zentralstern abgeworfen wurde. Die Atome werden ionisiert, indem ihre Elektronen durch das energiereiche, aber unsichtbare Ultraviolettlicht des Zentralsterns abgestreift werden.

Das sichtbare blau-grüne Leuchten der Schleifen und Fasern in der Zentralregion des Nebels sind Emissionen von doppelt ionisierten Sauerstoffatomen. Die starken roten Emissionen stammen von Elektronen, die mit Wasserstoffatomen rekombinieren.

Abell 78 liegt ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan und ist etwa drei Lichtjahre groß. Ein planetarischer Nebel wie Abell 78 stellt eine sehr kurze Schlussphase der Sternentwicklung dar, die auch unsere Sonne erfährt … in ungefähr 5 Milliarden Jahren.

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Galaxien in Pegasus

Stephans Quintett und NGC 7331 im Sternbild Pegasus.

Bildcredit und Bildrechte: Robert Eder

Beschreibung: Diese scharfe Teleskopansicht zeigt Galaxien an der nördlichen Grenze des hoch fliegenden Sternbildes Pegasus, die hinter den Sternen der Milchstraße verstreut sind.

Rechts oben steht die markante Galaxie NGC 7331. Die große Spirale ist an die 50 Millionen Lichtjahre entfernt und eine der helleren Galaxien, die nicht in Charles Messiers berühmtem Katalog aus dem 18. Jahrhundert enthalten sind.

Die verzerrt wirkende Galaxiengruppe links unten ist als Stephans Quintett bekannt und berühmt. Das Quintett ist ungefähr 300 Millionen Lichtjahre entfernt und zeigt die dramatische Kollision mehrerer Galaxien, ihre mächtigen, andauernden Wechselwirkungen posieren für einen kurzen kosmischen Schnappschuss. Am Himmel sind das Quintett und NGC 7331 ungefähr 1/2 Grad voneinander getrennt.

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Die bunten Wolken von Rho Ophiuchi

Die Sternwolken um Rho Ophiuchi im Schlangenträger zeigen eine Vielzahl an Prozessen in verschiedenen Farben.

Bildcredit und Bildrechte: Amir H. Abolfath

Beschreibung: Die vielen eindrucksvollen Farben der Rho-Ophiuchi-Wolke zeigen die vielen Prozesse, die darin stattfinden. Die blauen Regionen leuchten vorwiegend in reflektiertem Licht. Das blaue Licht des Sternsystems Rho Ophiuchi und naher Sterne wird von diesem Teil des Nebels besser reflektiert als rotes Licht. Aus dem gleichen Grund erscheint der Tageshimmel der Erde blau.

Die roten und gelben Regionen leuchten vorwiegend durch die Emissionen von atomarem und molekularem Gas im Nebel. Das Licht der nahen blauen Sterne – das energiereicher ist als der helle Stern Antares – stößt Elektronen aus dem Gas, das dann leuchtet, wenn die Elektronen mit dem Gas rekombinieren.

Die dunkelbraunen Regionen entstehen durch Staubkörnchen, die in jungen Sternatmosphären entstanden sind, und die von hinten abgestrahltes Licht effizient blockieren.

Die Rho-Ophiuchi-Sternwolken liegen weit vor dem Kugelsternhaufen M4, der hier rechts oben abgebildet ist. Sie sind farbenprächtiger, als Menschen sie sehen können – die Wolken strahlen Licht in jeder Wellenlänge von Radio bis Gammastrahlen ab.

Astrophysik: Stöbert in +2200 Codes der Astrophysics Source Code Library
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