Autor: Doris Vickers

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Supernova in der gekippten Spirale NGC 5907

Videocredit: Hunter Outten und Kaleb Jordan; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Vor langer Zeit zerstörte eine Supernovaexplosion in einer fernen Galaxie einen massereichen Stern. Ihr Licht dieses reiste viele Millionen Jahre lang. Letzte Woche erreichte es als Supernova 2026kid die Erde. Das Video zeigt ihre Heimatgalaxie NGC 5907 drei Nächte lang in Zeitraffer. In dieser Zeit wird die Supernova heller.

NGC 5907 ist eine spiralförmige Galaxie, die wir von der Kante sehen. Man kennt sie auch als Splitter- oder Messerschneiden-Galaxie. Gelegentlich blitzen Streifen aus Licht auf. Sie stammen von Satelliten im Orbit.

Wenn eine Supernova den Höhepunkt erreicht, leuchtet sie oft heller als alle anderen Sterne in ihrer Galaxie zusammen. Die Supernova 2026kid wirkt eher schwach. Der wahrscheinliche Grund ist, dass sie hinter der staubigen Scheibe ihrer Galaxie liegt.

In Galaxien, die der Milchstraße ähnlich sind, gibt es typischerweise etwa einmal in hundert Jahren so eine Explosion. Es kann Monate dauern, bis ihr Licht wieder verblasst. Die hellste Supernova der Geschichtsschreibung war SN 1006. Es gibt Berichte, dass sie heller strahlte als die Venus. Man sah sie sogar am Tageshimmel.

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Das Universum im großen Maßstab

Diese Karte des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) zeigt die Struktur des Universums in großem Maßstab. In der Mitte ist die Erde. Die schwarzen Keile zeigen den Bereich, wo die Galaxis die Sicht versperrt.
Bildcredit: Claire Lamman/DESI collaboration; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Diese Karte zeigt das Universum. Sie entstand mit dem Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). DESI führt astronomische Durchmusterungen mit Spektrographen an weit entfernten Galaxien durch. Es befindet sich am Nationalobservatorium auf dem Kitt Peak in Arizona. Nun schloss DESI seine geplante Durchmusterung des Himmels ab. Sie dauerte fünf Jahre. DESI beobachtete dabei mehr als 47 Millionen Galaxien und Quasare. Mitten in der 3D-Karte liegt die Erde.

Das Bild zeigt einen Querschnitt durch die Daten über und unter der Ebene unserer Galaxis. Die schwarzen Keile markieren Bereiche, wo unsere Milchstraße den Blick auf ferne Objekte verdeckt. Das federartige Netz im Einschub zeigt die großräumige Struktur des Universums. Das Licht der Galaxien, die hier am weitesten entfernt sind, war 11 Milliarden Jahre lang unterwegs, bis es die Erde erreichte. (Das Universum ist fast 14 Milliarden Jahre alt.)

Galaxien bilden im Laufe der kosmischen Geschichte Gruppen. Dafür sorgen die Einflüsse von Gravitation und Dunkler Energie, die miteinander konkurrieren. Die Dunkle Energie ist für die beschleunigte Expansion des Universums verantwortlich. Albert Einstein beschrieb die sie als kosmologische Konstante. Erste Ergebnisse von DESI deuteten an, dass die Dunkle Energie vielleicht doch keine Konstante ist. Ihre Natur ist derzeit das größte Rätsel der Kosmologie.

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Das Ende des Kometen C/2026 A1 (MAPS)

Video Credit: Brian Day, SOHO, SDO, JHelioviewer; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Während die Besatzung der Mission Artemis II diese Woche zum Mond reiste, erreichte der Komet C/2026 A1 (MAPS) am Montag seinen sonnennächsten Punkt. Dabei kam er der Sonne näher als die halbe Distanz zwischen Erde und Mond. Der Komet überstand das nicht. Dieses Video entstand aus 40 Stunden Datenmaterial. Es zeigt, wie der Komet direkt in die Sonne stürzt wie eine Motte ins Licht.

Damit man einen Kometen so nah an unserem hellen Stern beobachten kann, braucht man einen Koronografen. Das ist ein Instrument, das die Sonnenscheibe abdeckt. Damit kann man die Korona untersuchen.

Das Video kombiniert – von außen nach innen – Aufnahmen von Koronografen mit Weitwinkelobjektiv (blau) und Teleobjektiv (rot). Die beiden Instrumente sind an Bord des Sonnen- und Heliosphären-Observatoriums SOHO. Die Aufnahmen des Solar Dynamics Observatory SDO sind innen schwarz dargestellt. Der Komet nähert sich der Sonne, zieht sich in die Länge und verschwindet hinter der Abdeckscheibe der Koronografen. Danach taucht er als Trümmerwolke wieder auf, die sich kurz darauf auflöst.

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Im Netz gefangen: Schwarze Löcher im Tarantelnebel verschmelzen

Die Illustration zeigt das Ergebnis einer Simulation. Zwei Schwarze Löcher verschmelzen vor dem Hintergrund des Tarantelnebels in der Großen Magellanschen Wolke. Das Ereignis ist fiktiv.
Bildcredit und Bildrechte: Artwork: Carl Knox OzGrav, Technische Universität Swinburne; Astrofotografie: Blake Estes und Christian Sasse, iTelescope.net; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Wie können wir etwas sehen, das eigentlich unsichtbar ist? Schwarze Löcher sind in der dunklen kosmischen Nacht nicht leicht erkennbar. Aber in der Astronomie kann man sie aufspüren, indem man die Auswirkung ihrer Gravitation auf Materie, Licht und die Raumzeit erforscht.

Für diese Illustration simulierte man ein System aus zwei Schwarzen Löchern bei seinem finalen „Tanz“ und kombinierten es mit einer lang belichteten Aufnahme des Tarantelnebels, die dahinter gelegt wurde. Schwarze Löcher senden zwar selbst kein Licht aus. Doch sie krümmen den Pfad der Lichtstrahlen. Dabei wirken sie wie eine Gravitationslinse, die den Nebel extrem verzerrt. Das führt zu sogenannten Einsteinringen und Mehrfachbildern.

Der Tarantelnebel liegt in der Großen Magellanschen Wolke. Sie ist eine Zwerggalaxie und eine Satellitengalaxie unserer Milchstraße, die rund 160.000 Lichtjahre entfernt ist. Damit wäre dieses Ereignis mehr als 1.000-mal näher als jede Verschmelzung von binären Schwarzen Löchern, die man bisher beobachtet hat. Vermutlich sehen wir niemals eine Verschmelzung so nah an unserer galaktischen Heimat!

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Schwarze Löcher, Neutronensterne: 218 verschmolzen

Das Raster zeigt die Verschmelzungen von 218 massereichen Objekten, die meisten davon sind Schwarze Löcher. Es sind alle Ereignisse, die bisher von der Kollaboration LIGO, VIRGO und KAGRA veröffentlicht wurde.
Bildcredit: Ryan Nowicki, Bill Smith und Karan Jani; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Wie klingt es, wenn zwei Schwarze Löcher in den Tiefen des Weltraums verschmelzen? Schallwellen breiten sich im Vakuum nicht aus, Gravitationswellen hingegen schon. Im Jahr 2015 konnten wir sie zum ersten Mal „hören“. Das bestätigte eine von Albert Einsteins theoretischen Vorhersagen.

Jedes Quadrat im Raster zeigt eine Messung von Gravitationswellen. Das Bild zeigt alle bisher veröffentlichten Ergebnisse der Arbeitsgruppe aus LIGO, VIRGO, und KAGRA. Die Diagramme in den Einzelbildern zeigen, wie ein binäres Paar auf einer Bahn umeinander kreist und zur Verschmelzung hin schneller wird. Die Frequenz steigt an. Das bezeichnet man als „Zwitschern“ (Chirp).

Es gibt zwar deutlich mehr Neutronensterne als Schwarze Löcher. Doch bei den meisten Messungen verschmolzen binäre Schwarze Löcher. Das liegt daran, dass Schwarze Löcher schwerer sind. Ihre Signale sind „lauter“. Man kann sie aus größerer Entfernung wahrnehmen, was zu mehr Entdeckungen führt. Solche Ereignisse sind selten. Wir erwarten nicht, in nächster Zeit eines in der Nähe unserer Galaxis zu beobachten. Doch sie finden kontinuierlich überall im Kosmos statt.

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Raketenabgaswolke: Die Quallen von SpaceX

Über einem Gewässer schweben Abgasschwaden, die beim Start einer Falcon 9 entstanden. Sie wirken malerisch und fremdartig.
Bildcredit und Bildrechte: Michael Seeley; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Selbst wer den Kopf ständig in den Wolken hat, bekommt so eine Qualle nicht oft zu sehen. Das Bild zeigt den Start einer Falcon 9-Rakete von SpaceX, die am 4. März von Cape Canaveral in Florida abhob. Die Rakete startete 52 Minuten vor Sonnenaufgang.

Die Abgasfahne der zweiten Raketenstufe schwebte schon so hoch am Himmel, dass sie das Licht der aufgehenden Sonne einfing, als der Fotograf am Boden noch im Dunkeln stand. So eine Kombination aus Licht und Schatten ist nur in der Dämmerung möglich. Sie lässt die Abgase, die hauptsächlich aus Wasserdampf und Kohlendioxid bestehen, wie eine leuchtende Wolke erscheinen.

Es scheint, als würde die Rakete nach unten fliegen, doch das täuscht: Die Rakete folgt auf ihrem Weg ins All lediglich der Erdkrümmung. Ein verwandter Effekt ist ein Phänomen in der Dämmerung, bei dem farbenfrohe Kondensstreifen entstehen. Manche halten sie fälschlicherweise für UFOs. Übrigens schickte die NASA für ein wissenschaftliches Experiment in den 1990er-Jahren tatsächlich echte Quallen ins All.

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Eine fast volle Rotation des Uranus

Videocredit: ESA/Webb, NASA, CSA, STScI, P. Tiranti, H. Melin, M. Zamani (ESA/Webb); Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Zum ersten Mal sind wir Zeugen, wie der äußere Planet Uranus die Bühne betritt und eine Pirouette vollführt. Uranus ist einer der seltsamsten Planeten im Sonnensystem, weil er auf der Seite liegt und sich wie ein Huhn am Spieß dreht.

Das Video entstand aus mehr als 1000 Spektren. Sie wurden in über 15 Stunden ständiger Beobachtung aufgenommen, während Uranus rotierte. Dazu diente das Instrument NIRSpec des JWST. Die Daten zeigen, wie sich die Ionosphäre von Uranus verhält. Das ist die ionisierte Schicht der Atmosphäre eines Planeten, die stark mit dem Magnetfeld des Planeten wechselwirkt.

Das rosige Leuchten des Polarlichts zeigt das komplexe Zusammenspiel, das sich aus der gekippten Rotationsachse des Uranus und seiner Magnetachse ergibt. Wolken sehen wir als helle Punkte, die über den Eisriesen wandern. Die Farben von Blau bis Rot zeigen geringe bis große Höhen. So bekommen wir eine brandneue dreidimensionale Ansicht davon, wie Energie über die Atmosphäre des Planeten verteilt wird. Im linken Bild rahmen die Ringe des Uranus alles ein. Es ist der detaillierteste Blick in die Atmosphäre von Uranus, der bisher gelang!

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Webb und Hubble zeigen IC 5332

Die Galaxie IC 5332 wurde vom Weltraumteleskop James Webb abgebildet. Das Bild ist von einer alternativen Ansicht in sichtbarem Licht überlagert. Man sieht sie, wenn man den Mauspfeil über das Bild schiebt. (Smartphones: Link im Text)

Bildcredit: ESA/Webb, NASA, CSA, J. Lee und die Teams PHANGS-JWST und PHANGS-HST; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Wie sieht das Universum durch eine Infrarot-Brille aus? Unsere Augen nehmen nur sichtbares Licht wahr. Doch Astronom*innen wollen mehr sehen. Das heutige APOD zeigt die Spiralgalaxie IC 5332. Sie wurde von zwei NASA-Weltraumteleskopen aufgenommen: Webb zeigt sie im mittleren Infrarotbereich, Hubble bildete sie im ultravioletten und sichtbaren Licht ab. Schiebt den Mauspfeil über das Bild (oder folgt diesem Link), dann könnt ihr die beiden Ansichten aus dem Weltraum vergleichen.

An Bord von Webb befindet sich das Mid InfraRed Instrument (MIRI). Es muss bei einer extrem frostigen Temperatur von -266 °C betrieben werden, sonst würde es die Infrarotstrahlung messen, die das Teleskop selbst abstrahlt.

Das Hubble-Bild betont die Spiralarme der Galaxie. Sie sind durch dunkle Regionen voneinander getrennt. Das Webb-Bild offenbart dagegen eine feinere, stärker verflochtene Struktur. Interstellarer Staub streut und absorbiert das Licht der Sterne in der Galaxie. Das führt zu den dunklen Staubspuren im Hubble-Bild. Doch derselbe Staub strahlt Wärme im Infrarotlicht ab. Daher leuchtet er auf dem Bild von Webb.

Astronom*innen kombinieren die Beobachtungen der beiden Teleskope. Damit bringen sie die „kleinen Maßstäbe“ von Gas und Sternen in Beziehung mit den wirklich großen Dimensionen der Struktur und der Entwicklung von Galaxien.

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