Autor: Denise Böhm-Schweizer

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NanoSail-D2

Die Bilder von NanoSail-D2 entstanden mit einem händisch nachgeführten Teleskop. Obwohl das Objekt sehr weit entfernt ist, sind viele Details erkennbar.

Bildcredit und Bildrechte: Ralf Vandebergh

Am 20. Januar 2011 entfaltete die NASA mit NanoSail-D2 ein sehr dünnes und stark reflektierendes Segel im All. Es war 10 Quadratmeter groß. Damit schuf man das erste Raumfahrzeug mit Sonnensegel in einer erdnahen Umlaufbahn. Das Segeln durch den Weltraum wurde oft als Science-Fiction angesehen. Es wurde bereits vor 400 Jahren vom Astronomen Johannes Kepler vorgeschlagen. Er beobachtete, wie der Sonnenwind Kometenschweife antrieb.

Moderne Raumfahrzeuge mit Sonnensegel nutzen den geringen, aber stetigen Druck des Sonnenlichts als Antrieb. Dazu zählen NanoSail-D2, Japans interplanetares Raumfahrzeug IKAROS oder Lightsail A der Planetary Society.

Das Sonnensegel von NanoSail-D2 glitzerte im Sonnenlicht, als es die Erde umkreiste. Es war regelmäßig hell und mit bloßem Auge sichtbar. Diese sehr detaillierten Bilder entstanden, indem der Fotograf das umlaufende Raumschiff mit Sonnensegel mit einem kleinen Teleskop händisch verfolgte.

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Montes Caucasus werfen lange Schatten

Die Nahaufnahme zeigt, wie in den Montes Caucasus die Sonne aufgeht. Die Schattengrenze läuft mitten durch das Mondgebirge. Links sind zwei Kraterwände gerade schon in der Sonne. Die Berge rechts werfen riesige, lange Schatten. Die Böden der Krater sind noch dunkel.

Bildcredit und Bildrechte: Guy Bardon

Bei zunehmendem Halbmond geht die Sonne von der Mondoberfläche aus gesehen bei den Montes Caucasus auf. Auf der Teleskop-Aufnahme wirft die Mondgebirgskette majestätische, turmartige Schatten. An diesem Tag verläuft der Terminator auf dem Mond genau durch diese Region. Der Terminator ist die Grenze zwischen Nacht und Tag.

Die Montes Caucasus wurden nach dem Kaukasus auf der Erde benannt. Die zerklüfteten Gipfel sind bis zu 6 Kilometer hoch. Sie liegen zwischen dem glatten Mare Imbrium im Westen und dem Mare Serenitatis im Osten. Das Licht der aufgehenden Sonne trifft schon die Einschlagskrater links (im Westen) an ihren äußeren, östlichen Kraterwänden. Diese liegen großteils noch im Schatten der Mondlandschaft.

Die Phase „zunehmender Halbmond“ wird gelegentlich auch „erstes Viertel“ genannt. Das bezieht sich auf den ganzen Zyklus der Mondphasen. Er wird in vier Viertel eingeteilt. Jedes Viertel dauert ca. eine Woche. Mit jedem Tag ändert sich die Beleuchtung auf dem Mond ein wenig.

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Nordische Fuchsfeuer

Auf einer verschneiten Weite steht ein Polarfuchs. Dahinter steht rechts ein Berg, nach links stehen am ganzen Horizont Berge. Am klaren Himmel oben ist ein spiralförmiges Polarlicht.

Bildcredit und Bildrechte: Dennis Lehtonen

In einer finnischen Sage heißt es, dass ein Polarfuchs, der so schnell rennt, dass sein buschiger Schwanz die Berge streift, flammende Funken in den Himmel schleudert. Diese erzeugen das Nordlicht. Das finnische Wort „revontulet“ ist eine Bezeichnung für die Aurora Borealis oder das Nordlicht. Es kann mit „Feuerfuchs“ übersetzt werden.

Diese Sage hatte für den Fotografen eine besondere Bedeutung. Die nächtliche Himmelslandschaft über dem finnischen Lappland liegt nahe beim Kilpisjärvi-See. Der Mond beleuchtet die verschneite Landschaft. Rechts hinten erhebt sich Lapplands ikonischer Berg Saana.

Während die wunderschönen Nordlichter über dem Fotografen tanzten, rannte der wilde Feuerfuchs im Vordergrund begeistert um ihn und seine Ausrüstung herum. Dadurch war es nicht so einfach, diesen Zufallstreffer auf einer einzigen Aufnahme zu erwischen.

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3I ATLAS: Schweife eines interstellaren Kometen

Der Komet 3I/ATLAS hat links unten eine grünliche Koma. Nach rechts fächert sich ein verschwommener bruchstückhafter Schweif aus, der jedoch auch für Kometen des Sonnensystems typisch wäre. Im Hintergrund sind nur wenige blasse Sterne, links oben leuchtet ein hellerer Stern.

Bildcredit und Bildrechte: Victor Sabet und Julien De Winter

Wie typisch ist unser Sonnensystem? Wenn man den Kometen 3I/ATLAS untersucht, der gerade vorbeifliegt, liefert das Hinweise darauf. Bisher gibt es nur ein paar bestätigte interstellare Besucher. Dazu gehören ein Asteroid, ein Komet, ein Meteor und ein Gaswind, der überwiegend aus Wasserstoff und Helium besteht.

Der Komet 3I/ATLAS wirkt im Vergleich mit den Kometen im Sonnensystems relativ normal. Das ist ein weiterer Hinweis darauf, dass unser Sonnensystem ein recht typisches Sternensystem ist. Zum Beispiel hat der Komet 3I/ATLAS eine weitgehend ähnliche chemische Zusammensetzung und stößt ähnliche Mengen an Staub aus.

Dieses Foto entstand letzte Woche in Texas. Es zeigt eine grüne Koma, einen wandernden, bläulich gefärbten Ionenschweif, der wahrscheinlich durch den Sonnenwind abgelenkt wurde, und einen leichten Gegenschweif. Sie alle sind typische Merkmale eines Kometen.

Der Komet ist mit einem Teleskop sichtbar. Er passierte Ende Oktober seinen sonnennächsten Punkt. Mitte Dezember erreicht er die größte Erdnähe. Anschließend kehrt er in den interstellaren Raum zurück und kommt nie wieder zurück.

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Der Kugelsternhaufen M15 im weiten Feld

In einem Sternenfeld voller bunter Nebelschwaden prangt in der Mitte der kompakte Kugelsternhaufen M15.

Bildcredit und Bildrechte: Alvaro Ibanez Perez

Sterne schwärmen wie Bienen um das Zentrum des hellen Kugelsternhaufens M15. Der zentrale Ball aus über 100.000 Sternen ist ein Relikt aus den frühen Jahren unserer Galaxis. Er umkreist weiterhin das Zentrum der Milchstraße.

M15 ist einer von ungefähr 150 Kugelsternhaufen, die noch vorhanden sind. Er ist bereits mit einem Fernglas gut sichtbar. In seinem Zentrum sehen wir eine der dichtesten Konzentration an Sternen, die wir kennen. Der Kugelsternhaufen enthält eine große Anzahl von variablen Sternen und Pulsaren.

Für dieses Bild von M15 wurden Aufnahmen mit sehr langer Belichtungszeit – insgesamt 122 Stunden – kombiniert. Es zeigt blasse Gas- und Staubwolken vor dem riesigen Sternhaufen. M15 ist ca. 35.000 Lichtjahre entfernt. Er liegt im Sternbild des geflügelten Pferdes Pegasus.

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Apep: Webb zeigt ungewöhnliche Staubhüllen

Mitten im Raum sind seltsame, teils spiralförmige Staubhüllen. Die äußeren Hüllen sind dunkelrot, innen sind die Hüllen gelb-orangefarben. Ihre Regelmäßigkeit ist sehr auffällig.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, JWST; Forschung: Y. Han (Caltech), R. White (Macquarie U.); Bildbearbeitung: A. Pagan (STScI)

Wie entstand diese ungewöhnliche Skulptur mitten im Raum? Durch Sterne. Das seltsame System aus Wirbeln und Hüllen ist als Apep bekannt. Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA beobachtete das System im Jahr 2024 beispiellos genau im Infrarotlicht.

Die Beobachtungen deuten an, dass die ungewöhnliche Form von zwei massereichen Wolf-Rayet-Sternen stammt. Diese umkreisen sich alle 190 Jahre. Bei jeder Annäherung stoßen sie eine neue Hülle aus Staub und Gas aus. Die Löcher in den Hüllen entstehen vermutlich durch einen dritten Stern, der sie umkreist.

Dieser stellare Staubtanz dauert wahrscheinlich noch Hunderttausende Jahre. Er endet wohl erst, wenn einer der massereichen Sterne den Kernbrennstoff in seinem Inneren verbraucht hat. Dann explodiert er als Supernova. Das kann es auch zu einem Ausbruch an Gammastrahlen führen.

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Ida und Dactyl: Asteroid und Mond

Links ist ein unregelmäßiger, kartoffelförmiger Körper, rechts daneben ein winziger kleiner Körper. Es sind der Asteroid Ida mit seinem kleinen Mond Dactyl.

Bildcredit: NASA, JPL, Mission Galileo

Dieser Asteroid hat einen Mond. Die Raumsonde Galileo war 1993 unterwegs zur Erforschung des Jupitersystems. Auf ihrer langen interplanetaren Reise begegnete sie zwei Asteroiden und fotografierte sie. Der zweite Kleinplanet, den sie fotografierte, war 243 Ida. Bei ihm entdeckte die Astronomin Ann Harch ein Mond.

Der winzige Mond namens Dactyl hat einen Durchmesser von nur etwa 1,6 Kilometern. Auf dem Bild ist er der kleine Punkt rechts. Ida ist dagegen etwa 60 Kilometer lang und 25 Kilometer breit, also viel größer.

Dactyl ist der erste Mond, der je bei einem Asteroiden entdeckt wurde. Mittlerweile wissen wir jedoch, dass viele Asteroiden Monde haben. Die Namen der Kleinplaneten Ida und Dactyl stammen aus der griechischen Mythologie.

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50 Lichtjahre bis 51 Pegasi

Über der Kuppel eines Observatoriums, das zwischen Bäumen steht, leuchten Sterne am aufgehellten Himmel. Grüne Linien ziehen die Sternbilder Pegasus und Andromeda. Kreise markieren die Galaxien M31 und M33, den Planeten Saturn und 51 Pegasi.

Bildcredit und Bildrechte: José Rodrigues

Es sind nur 50 Lichtjahre bis 51 Pegasi. Diese Momentaufnahme vom August 2025 zeigt die Position dieses Sterns. In dieser Nacht sah man über der Kuppel des Observatoire de Haute-Provence in Frankreich überwiegend hellere Sterne.

Im Oktober 1995 gaben die Astronomen Michel Mayor und Didier Queloz eine bahnbrechende Entdeckung bekannt, die sie an diesem Observatorium gemacht hatten. Das war vor dreißig Jahren. Mit Hilfe eines präzisen Spektrografen hatten sie einen Planeten entdeckt, der 51 Peg umkreist. Es war der erste bekannte Exoplanet, der um einen sonnenähnlichen Stern kreist.

Mayor und Queloz maßen mit dem Spektrografen die Veränderungen der Radialgeschwindigkeit des Sterns. Diese regelmäßige Schwankung entsteht durch die Anziehungskraft des Planeten, der um den Stern kreist. Der Planet mit der Bezeichnung 51 Pegasi b hat laut Messungen eine Masse von mindestens der Hälfte der Masse von Jupiter. Seine Umlaufzeit beträgt 4,2 Tage. Damit ist der Exoplanet viel näher an seinem Heimatstern als Merkur an der Sonne.

Ihre Entdeckung wurde schnell bestätigt. 2019 erhielten Mayor und Queloz schließlich den Nobelpreis für Physik. 51 Pegasi b gilt heute als Prototyp einer Klasse von Exoplaneten, die liebevoll als heiße Jupiter bezeichnet werden. 2015 erhielt er den offiziellen Namen Dimidium, das ist die lateinische Bezeichnung für „die Hälfte“. Seit er vor 30 Jahren entdeckt wurde, fand man mehr als 6.000 Exoplaneten.

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