Plutos Mond Charon

Der Mond Charon ist grau und besitzt im Bild markante geologische Strukturen, der obere Pol ist rötlich gefärbt. Links oben zeigt ein Einschub den Mond als kleine Beule auf einem Bild, das von der Erde aus gemacht wurde.

Bildcredit: NASA, Johns Hopkins Univ./APL, Südwest-Forschungsinstitut, U.S. Marine-Observatorium

Eine abgedunkelte, rätselhafte Nordpolregion, die manche als Mordor Macula kennen, bedeckt diese erstklassige hochaufgelöste Ansicht. Das Porträt von Charon, Plutos größtem Mond, wurde am 24. Juli 2015 bei der größten Annäherung der Raumsonde New Horizons aufgenommen. Blaue, rote und infrarote Daten wurden kombiniert und bearbeitet, um die Farben zu verstärken und Details von Charons Oberfläche mit einer Genauigkeit von etwa 2,9 Kilometern aufzulösen.

Das faszinierende Bild der Seite von Charon, die auf Pluto gerichtet ist, zeigt auch einen Gürtel aus Brüchen und Schluchten, der offensichtlich um den ganzen Mond reicht. Anscheinend trennt er die glatten südlichen Ebenen vom abwechslungsreichen nördlichen Gelände des Mondes.

Charon ist 1214 Kilometer groß. Das ist etwa ein Zehntel des Erddurchmessers, aber immerhin die Hälfte des Durchmessers von Pluto. Das macht ihn zum größten Satelliten im Sonnensystem, wenn man ihn mit seinem Herkunftskörper vergleicht. Auf dem körnigen, negativen Teleskopbildeinschub links oben erscheint der Mond als kleine Beule etwa auf der Ein-Uhr-Position von Plutos Scheibe. Auf dieser Aufnahme von James Christy und Robert Harrington vom Marineobservatorium in Flagstaff (USA) wurde Charon im Juni 1978 entdeckt.

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Messier 101

Vor einem dunklen Hintergrund leuchtet eine ausgefranste Spiralgalaxie, die wir von oben sehen.

Bildcredit: NASA, ESA, CFHT, NOAO; Danksagung – K.Kuntz (GSFC), F.Bresolin (U.Hawaii), J.Trauger (JPL), J.Mould (NOAO), Y.-H.Chu (U. Illinois)

Die große, schöne Spiralgalaxie M101 ist einer der letzten Einträge in Charles Messiers berühmtem Katalog, aber nicht einer der unscheinbarsten. Diese gewaltige Galaxie ist etwa 170.000 Lichtjahre groß, also fast doppelt so groß wie unsre Milchstraße. M101 war auch einer der ursprünglichen Spiralnebel, die im 19. Jahrhundert mit dem großen Teleskop von Lord Rosse, dem Leviathan von Parsontown, beobachtet wurden.

Dieses Mosaik ist ungefähr 40.000 Lichtjahre breit. Es verläuft über die Zentralregion von M101 und ist eines der am höchsten aufgelösten Porträts einer Spiralgalaxie, die je von Hubble veröffentlicht wurden. Es wurde aus 51 Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble zusammengesetzt, die im 20. und 21. Jahrhundert aufgenommen wurden, und mit Daten von Teleskopen auf der Erde ergänzt.

Das scharfe Bild zeigt faszinierende Details der Galaxie, die wir von oben sehen. Neben Sternen und Staub sind im Hintergrund andere Galaxien. Einige davon sehen wir direkt durch M101 hindurch. M101 ist auch als Feuerradgalaxie bekannt. Sie liegt im nördlichen Sternbild Große Bärin und ist an die 25 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Cassiopeia A wiederverwerten

Vor einem schwarzen Himmel mit wenigen Sternen leuchten die Fasern eines Supernovaüberrestes in Blau, Violett und Hellgelb.

Bildcredit: Röntgen – NASA, CXC, SAO; Optisch – NASA,STScI

Massereiche Sterne in unserer Milchstraße führen ein spektakuläres Leben. Riesige kosmische Wolken kollabieren, zünden darin ihre Kernbrennöfen und erzeugen schwere Elemente. Nach wenigen Millionen Jahren wird das angereicherte Material in den interstellaren Raum zurückgeschleudert, wo von Neuem Sternbildung beginnen kann.

Diese Trümmerwolke dehnt sich aus. Sie ist als Cassiopeia A bekannt und ein Beispiel für die Schlussphase im stellaren Entwicklungszyklus. Das Licht der Explosion, aus der dieser Supernovaüberrest entstand, war vor etwa 350 Jahren erstmals am Himmel des Planeten Erde zu sehen, doch es dauerte ungefähr 11.000 Jahre, bis es zu uns gelangte.

Dieses Falschfarbenbild entstand aus Röntgen- und optischen Bilddaten des Röntgen-Observatoriums Chandra und des Weltraumteleskops Hubble. Es zeigt die immer noch heißen Fasern und Knoten im Überrest. Dieser ist bei der geschätzten Entfernung von Cassiopeia A etwa 30 Lichtjahre groß.

Die energiereichen Röntgenemissionen bestimmter Elemente wurden farblich codiert: Silizium in Rot, Schwefel in Gelb, Kalzium in Grün und Eisen in Violett. Das hilft Forschenden, die Wiederverwertung des Sternenstoffs in unserer Galaxis zu untersuchen. Die äußere, blau abgebildete Druckwelle expandiert immer noch. Der helle Fleck beim Zentrums ist ein Neutronenstern, das ist der unglaublich dichte, kollabierte Überrest des massereichen Sternkerns.

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Simulation: Eine Scheibengalaxie entsteht

Videocredit: TNG-Arbeitsgemeinschaft, MPCDF, FAS Harvard U.; Musik: World’s Sunrise (YouTube: Jimena Contreras)

Wie sind wir hierher gekommen? Wir wissen, dass wir auf einem Planeten leben, der um einen Stern kreist, der wiederum die Galaxis umrundet, doch wie ist das alles entstanden? Unser Universum bewegt sich zu langsam, um das zu beobachten. Daher wurden schnelle Computersimulationen erstellt, um das herauszufinden. Dieses Video der Arbeitsgemeinschaft IllustrisTNG simuliert die Bewegung von Gas ab dem frühen Universum (Rotverschiebung 12) bis heute (Rotverschiebung 0).

Zu Beginn der Simulation fällt Gas aus der Umgebung in eine Region mit relativ hoher Gravitation und sammelt sich dort an. Nach wenigen Milliarden Jahren bildet sich bei dem faszinierenden kosmischen Tanz ein klar definiertes Zentrum. Gasklumpen fallen weiterhin in die rotierende Galaxie. Manche davon sind kleine Begleitgalaxien. Sie werden aufgenommen, bis am Ende des Videos die gegenwärtige Epoche erreicht ist.

Doch für die Milchstraße sind die großen Verschmelzungen vielleicht noch nicht vorbei. Es gibt aktuelle Hinweise, dass unsere große Spiralgalaxie in einigen Milliarden Jahren mit der etwas größeren Andromeda-Spiralgalaxie kollidiert und verschmilzt.

Offene Wissenschaft: Stöbert in mehr als 3000 Codes der Quellcodebibliothek für Astrophysik

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M27: Der Hantelnebel

Der bildfüllend abgebildete Nebel ist in der Mitte gelblich, darum verläuft ein blauer Wall und außen eine graublaue Wolke. Durch den Nebel verläuft eine diagonale Struktur.

Bildcredit und Bildrechte: Patrick A. Cosgrove

Ist es das, was einst aus unserer Sonne wird? Durchaus möglich. Der erste Hinweis auf die Zukunft unserer Sonne wurde 1764 zufällig entdeckt. Damals machte Charles Messier eine Liste mit diffusen Objekten, die nicht mit Kometen verwechselt werden sollten.

Das 27. Objekt auf Messiers Liste ist heute als M27 oder Hantelnebel bekannt. Es ist ein planetarischer Nebel, sogar einer der hellsten planetarischen Nebel am Himmel. Ihr seht ihn mit Fernglas im Sternbild Fuchs (Vulpecula). Licht braucht von M27 bis zu uns etwa 1000 Jahre. Hier ist er in Farben abgebildet, die von Schwefel (rot), Wasserstoff (grün) und Sauerstoff (blau) abgestrahlt werden.

Wir wissen inzwischen, dass unsere Sonne in etwa 6 Milliarden Jahren ihre äußeren Gashüllen in einen planetarischen Nebel wie M27 abstößt, während ihr übrig bleibendes Zentrum zu einem heißen weißen Zwergstern wird, der im Röntgenlicht leuchtet.

Die Physik und Bedeutung von M27 zu verstehen, ging jedoch weit über die Wissenschaft des 18. Jahrhunderts hinaus. Auch heute noch sind viele Details an planetarischen Nebeln rätselhaft, zum Beispiel, wie ihre faszinierenden Formen entstehen.

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Milchstraße über einem türkisfarbenen Paradies

Das Bild zeigt eine Küstenlinie mit blau leuchtendem Plankton. In der Ferne stehen Bäume. Darüber befindet sich ein Sternenhimmel mit roten Nebeln und dem zentralen Band unserer Milchstraßengalaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Petr Horálek / Institut für Physik in Opava

Was leuchte hier? Die Frage ist: im Meer oder am Himmel? Das ungewöhnliche blaue Leuchten im Meer ist Biolumineszenz. Genauer gesagt stammt das Leuchten von Noctiluca scintillans, das ist einzelliges Plankton, das vom Plätschern der Wellen stimuliert wird. Durch das Licht erschreckt und beleuchtet das Plankton Fressfeinde. Auf einer Insel der Malediven war dieses Schauspiel Mitte Februar so intensiv, dass der Astrofotograf es als türkises Paradies bezeichnete.

Am Himmel leuchten die vertrauteren Sterne und Nebel. Das weiße Band, das von künstlich beleuchteten grünen Pflanzen aufsteigt, stammt von Milliarden Sternen in der zentralen Scheibe unserer Milchstraße. Links seht ihr den Sternhaufen Omega Centauri und in der Mitte die berühmte Sterngruppe Kreuz des Südens. Zu den rot leuchtenden Nebeln zählen der helle Carinanebel neben der Mitte und der ausgedehnte Gum-Nebel rechts oben.

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Ida und Dactyl: Asteroid und Mond

Das Bild zeigt einen kartoffelförmigen Himmelskörper mit Kratern, rechts dahinter befindet sich ein viel kleinerer Himmelskörper.

Bildcredit: NASA, JPL, Galileo-Mission

Dieser Asteroid hat einen Mond. Die Roboter-Raumsonde Galileo begegnete 1993 auf ihrer langen interplanetaren Reise zum Jupiter zwei Asteroiden und fotografierte sie. Der zweite Kleinplanet, den sie abbildete, war 243 Ida, bei der unerwartet ein Mond entdeckt wurde.

Der winzige Mond Dactyl ist nur etwa 1,6 Kilometer groß. Es ist der kleine Punkt rechts auf diesem geschärften Bild. Die kartoffelförmige Ida ist viel größer, etwa 60 Kilometer lang und 25 Kilometer breit. Dactyl ist der erste Mond eines Asteroiden, der je entdeckt wurde. Inzwischen kennen wir viele Asteroiden, die Monde besitzen. Die Namen Ida und Dactyl stammen aus der griechischen Mythologie.

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Die Sicheln von Neptun und Triton

Das Bild zeigt eine große Sichel des Planeten Neptun, die Schattengrenze ist diffus verschwommen. An der unteren Spitze der Sichel befindet sich eine zweite kleine Sichel, die des Mondes Triton.

Bildcredit: NASA, Voyager 2

Auf ihrer Reise durch das äußere Sonnensystem blickte die Raumsonde Voyager 2 im Jahr 1989 zur Sonne und schickte diese Ansicht des fernsten Planeten Neptun und seinem Mond Triton. Beide zeigten eine Sichelphase. Das elegante Bild des eisigen Riesenplaneten und seines größten Mondes entstand kurz nach Voyagers größten Annäherung von hinten.

Von der Erde aus kann man so ein Bild nicht fotografieren, weil der fernste Planet den Augen, die von der Sonne auswärts blicken, niemals eine Sichelphase zeigt. Der Blickwinkel raubt Neptun seinen vertrauten blauen Farbton. Die abreisende Raumsonde ist auf dem Weg zur Heliopause und darüber hinaus.

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