Autor: Maria Pflug-Hofmayr

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High Energy Stereoscopic System II (HESS)

Mitten in einer kargen Buschlandschaft steht ein riesiges schwenkbares Teleskop. Der Spiegel wird von einem roten Gerüst gehalten und spiegelt die Landschaft verkehrt herum.

Bild mit freundlicher Genehmigung der H.E.S.S.-Arbeitsgemeinschaft

Im Vordergrund dieses steht das High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) II-Teleskop. Es ist das größte seiner Art. Das Teleskop ist waagrecht geneigt und reflektiert die Landschaft der namibischen Wüste verkehrt herum. Der segmentierte Spiegel ist 24 Meter breit und 32 Meter hoch. Anders gesagt: Die Fläche ist so groß wie zwei Tennisplätze.

H.E.S.S. II ging am 26. Juli erstmals in Betrieb. Nun erforscht es das Universum in extremen Energien. Die meisten erdgebundenen Teleskope mit Linsen und Spiegeln werden durch die schützende Atmosphäre der Erde eingeschränkt. Die Lufthülle streut und absorbiert Licht und wirkt wie ein Weichzeichner für Bilder.

Doch H.E.S.S. II ist ein Tscherenkow-Teleskop. Es wurde gebaut, um Gammastrahlen zu beobachten. Das sind Photonen mit mehr als der 100-Milliarden-fachen Energie von sichtbarem Licht.

Für seine Beobachtungen braucht es die Atmosphäre sogar. Wenn Gammastrahlen auf die obere Atmosphäre treffen, erzeugen sie in der Luft Schauer aus sehr energiereichen Teilchen. Eine riesige Kamera im Brennpunkt des Spiegels zeichnet detailreich die kurzen Blitze im sichtbaren Licht auf. Es ist das sogenannte Tscherenkow-Licht, das durch die Teilchenschauer in der Luft entsteht.

Das H.E.S.S. II-Teleskop arbeitet künftig mit einer Anordnung von vier weiteren 12-Meter-Tscherenkow-Teleskopen zusammen. So entstehen mehrfache stereoskopische Ansichten der Luftschauer. Das lässt Rückschlüsse auf die Energien und die Richtungen der eintreffenden kosmischen Gammastrahlen zu.

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Die Tulpe im Schwan

Der leuchtende Nebel im Bild erinnert an eine rote Tulpe, die sich nach links oben öffnet.

Bildcredit und Bildrechte: Michael Joner, David Laney (West Mountain Observatory, BYU); Bearbeitung: Robert Gendler

Diese Teleskopansicht zeigt eine helle Emissionsregion in der Ebene unserer Milchstraße im nebelreichen Sternbild Schwan. Die leuchtende Gaswolke aus interstellarem Gas und Staub wird allgemein Tulpennebel genannt. Sie ist auch im Katalog des Astronomen Stewart Sharpless aus dem Jahr 1959 als Sh2-101 zu finden.

Der Nebel ist etwa 8000 Lichtjahre entfernt. Er ist nicht die einzige kosmische Wolke, die das Bild einer Blume evoziert. Dieses Kompositbild zeigt den komplexen, schönen Nebel. Es bildet die Emissionen ionisierter Atome von Schwefel, Wasserstoff und Sauerstoff in roten, grünen und blauen Farben ab.

Die ultraviolette Strahlung des jungen, energiereichen O-Sterns HDE 227018 ionisiert die Atome und bringt den Tulpennebel zum Leuchten. HDE 227018 ist der helle Stern neben dem blauen Bogen in der Bildmitte.

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Rosarotes Polarlicht über dem Crater Lake

Über einem See leuchten violette Polarlichter. Der Himmel ist voller Sternbilder.

Bildcredit und Bildrechte: Brad Goldpaint (Goldpaint Photography)

Warum schimmert dieses Polarlicht so auffallend purpurn? Dieses Foto des malerischen Crater Lake im US-Bundesstaat Oregon vom letzten Monat zeigt den Himmel von ungewöhnlich gefärbten Polarlichtern erhellt. Vieles an dem physikalischen Mechanismus, wie Polarlichter entstehen, ist bekannt. Doch die Vorhersage, welche Farben Polarlichter haben und wann sie auftreten, wird weiterhin erforscht.

Wir wissen, dass tiefere Polarlichter meist grün leuchten. Sie entstehen in einer Höhe von etwa 100 Kilometern, wenn Sauerstoffatome in der Atmosphäre von schnellem Plasma aus dem Weltraum angeregt werden.

Polarlichter in einer Höhe von etwa 200 Kilometern erscheinen rot. Sie werden ebenfalls von rekombinierendem Sauerstoff in der Atmosphäre abgestrahlt. Einige der höchsten sichtbaren Polarlichter – in einer Höhe von 500 Kilometern – leuchten blau. Sie entstehen durch Stickstoffionen, die Sonnenlicht streuen.

Wenn man vom Boden aus durch verschiedene Schichten Polarlichter in unterschiedlicher Ferne blickt, können sich ihre Farben vermischen. So können neue, einzigartige Farbtöne entstehen – in diesem Fall die oben gezeigten seltenen Purpurfarben.

In den nächsten Jahren nähert sich die Sonne einem Aktivitätsmaximum. Daher halten die Teilchenströme von der Sonne sicherlich an. Wahrscheinlich treten sogar noch mehr unvergessliche nächtliche Spektakel auf.

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Südpolwirbel auf Titan entdeckt

Bei Titans Südpol entsteht ein heller Wirbel, er ist in natürlichen Farben abgebildet.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, ISS, JPL, ESA, NASA

Was passiert bei Titans Südpol? Anscheinend entsteht ein Wirbel aus Nebel, allerdings weiß niemand genau, warum. Dieses Bild in natürlichen Farben zeigt die helle Struktur. Der Wirbel wurde auf Bildern von letzter Woche entdeckt. Damals flog die Roboter-Raumsonde Cassini an dem ungewöhnlichen Saturnmond vorbei, der eine Atmosphäre besitzt.

Cassini entdeckte den südlichen Wirbel nur deshalb, weil die Bahn der Raumsonde um Saturn kürzlich aus der Ebene der Ringe und Monde hinausgehoben wurde. Hinweise auf die Entstehung der rätselhaften Struktur werden gesammelt. Zu diesen Hinweisen zählt, dass Titans Atmosphäre anscheinend in der Mitte absinkt und an den Rändern aufsteigt.

Derzeit schreitet aber der Winter im Süden von Titan langsam voran. Daher ist der Wirbel für die nächsten Jahre in Dunkelheit getaucht, falls er überhaupt bestehen bleibt.

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Blitz mit 7207 Bildern pro Sekunde fotografiert

Videocredit und -rechte: Tom A. Warner, ZTResearch

Wie schnell ist ein Blitz? Ein Blitz ist nicht nur zu schnell für menschliche Augen. Menschen können nicht einmal erkennen, in welche Richtung er sich bewegt. Dieser Blitzschlag war sich jedoch nicht zu schnell für ein Video in extrem hoher Zeitauflösung.

Diese Blitze beginnen mit vielen gleichzeitig entstehenden ionisierten Kanälen. Sie verzweigen sich, ausgehend von einer negativ geladenen Ansammlung an Elektronen und Ionen, die durch Luftbewegung und Kollisionen in einer Regenwolke aufgeladen wurden.

Etwa 0,015 Sekunden nach Auftreten stellt einer der mäandernden Ladungsträger einen Kontakt mit einer plötzlich entstehenden positiven Spitze her. Dieser Kontakt bewegt sich vom Boden aufwärts. Es entsteht ein ionisierter Luftkanal, der sich sofort wie ein Draht verhält. Sofort pulsiert dieser heiße Kanal mit einer gewaltigen Ladungsmenge, die zwischen der Wolke und dem Boden vor- und zurückschießt und eine gefährliche Explosion erzeugt. Diese Explosion ist später als Donner zu hören.

Vieles im Zusammenhang mit Blitzen ist noch unbekannt, etwa Details beim Teilen der Ladungen.

(Hinweis: Das ursprünglich hier verlinkte Video ist nicht mehr verfügbar.)

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M16: Säulen der Schöpfung

Das Hubble-Bild wurde berühmt als die Säulen der Schöpfung oder Sternbildung. Drei unterschiedlich lange Staubsäulen zeichnen sich dunkel vor türkisblauen leuchtenden Nebeln ab.

Bildcredit: J. Hester, P. Scowen (ASU), HST, NASA

Es ist eines der berühmtesten Bilder der 1990er-Jahre. Dieses Bild entstand 1995 mit dem Weltraumteleskop Hubble. Es zeigt erodierende gasförmige Globulen (EGGs). Diese EGGs schälen sich aus Säulen, die heraus. Die gewaltigen Säulen sind Lichtjahre lang und so dicht, dass ihr Gas im Inneren durch Gravitation kollabiert und Sterne bildet. Am Ende jeder Säule verdampft die intensive Strahlung heller junger Sterne das Material mit niedriger Dichte. So werden Orte der Sternbildung mit dichten EGGs freigelegt.

Der offene Sternhaufen M16 im Adlernebel ist etwa 7000 Lichtjahre entfernt.

Die Säulen der Sternbildung wurden 2007 erneut abgebildet, diesmal vom Weltraumteleskop Spitzer im Infrarotlicht. Diese Aufnahmen lassen vermuten, dass die Säulen inzwischen vielleicht von einer lokalen Supernova zerstört wurden. Das Licht dieses Ereignisses hat die Erde jedoch noch nicht erreicht.

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Der Adler steigt auf

Das Bild in Cyan und Rot ist eine Anaglyphe. Rechts ist fast bildfüllend der Mond, links ragt ein Stückchen von der Erde über den Mondrand. Rechts schwebt das Mondlandemodul Adler von Apollo 11 vor dem Mond.

Bildcredit: Apollo 11, NASA – Stereobildrechte: John Kaufmann (ALSJ)

Nehmt eure rot-blauen Brillen zur Hand und betrachtet dieses Stereobild aus der Mondumlaufbahn. Es entstand aus zwei Fotos (AS11-44-6633, AS11-44-6634), die der Astronaut Michael Collins 1969 bei der Mission Apollo 11 fotografierte.

Die 3-D-Anaglyphe zeigt die Aufstiegsstufe der Mondlandefähre Eagle („Der Adler“). Sie steigt auf und koppelt am 21. Juli an die Kommandokapsel in der Mondumlaufbahn. An Bord der Aufstiegsstufe waren Neil Armstrong und Buzz Aldrin, die ersten Menschen, welche die Mondoberfläche betreten haben.

Das glatte, dunkle Gelände auf der Mondoberfläche ist das Mare Smythii. Es befindet sich unter dem Äquator am östlichsten Rand der erdzugewandten Mondseite. Hinter dem Mondhorizont schwebt unser Planet Erde.

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Mond trifft Jupiter

Hinter einem Schleier aus ziehenden Wolken leuchtet die Mondsichel, rechts davon ist der Jupiter mit seinen vier galileischen Monden.

Bildcredit und Bildrechte: Cristian Fattinnanzi

Am 15. Juli bewunderten Schaulustige auf der Erde die Planetenbegegnung in der Morgendämmerung. Viele beobachteten den hellen Jupiter neben der schmalen, abnehmenden Mondsichel.

Leute in Europa sahen sogar, wie der prächtige Gasriese hinter den Mond wanderte und verdeckt wurde. Beinahe hätten Wolken diese Teleskopansicht aus dem italienischen Montecassiano verdorben. Doch im Bild taucht Jupiter nach der Bedeckung mit allen vier großen galileischen Monden wieder auf.

Die sonnenbeleuchtete Sichel ist überbelichtet. Daher ist die Nachtseite des Mondes zart vom Erdschein beleuchtet. Die Reihe zeigt von rechts nach links Kallisto, Ganymed, Jupiter, Io und Europa rechts neben dem dunklen Mondrand. Kallisto, Ganymed und Io sind sogar größer als der Erdmond, nur Europa ist etwas kleiner.

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