Kategorie: APOD

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Nachricht von der Erde

Die Botschaft wurde 1974 zum Kugelsternhaufen M13 gesendet. Sie besteht aus Nullen und Einsen. Damit die einzelnen Elemente besser erkennbar sind, wurden sie eingefärbt.
Bildcredit: Frank Drake et al., Arecibo-Observatorium; Lizenz: Arne Nordmann (Wikimedia)

Was wollen uns diese Erdlinge damit sagen? Diese Botschaft wurde 1974 von der Erde zum Kugelsternhaufen M13 geschickt. Damals wurde eine Erweiterung des Arecibo–Observatoriums eingeweiht. Zu diesem Anlass sandte man eine Folge von Nullen und Einsen, aus denen sich die Grafik ergibt. Arecibo war damals das größte einzelne Radioteleskop der Welt.

Dieser Versuch der außerirdischen Kommunikation war eher zeremoniell. Die Menschheit sendet unabsichtlich und permanent Radio- und Fernsehsignale ins All. Selbst wenn jemand diese Botschaft empfängt: M13 ist so weit entfernt, dass wir fast 50.000 Jahre auf eine Antwort warten müssten.

Die Nachricht ist als Arecibo-Botschaft bekannt. Sie enthält einige einfache Fakten über die Menschheit und ihr Wissen: Von links nach rechts sind das die Zahlen von eins bis zehn, Atome wie Wasserstoff und Kohlenstoff, einige interessante Moleküle, die DNA und ein Mensch mit Beschreibung. Am Ende folgen Fakten über unser Sonnensystem und das Teleskop, das die Botschaft sendete.

Auch heute gibt es noch mehrere Programme, die nach außerirdischer Intelligenz suchen.

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Robert Goddard und Nell

Goddard posiert neben der 3 Meter hohen Rakete und hält den Rahmen des Startgestells. Die Landschaft ist verschneit.
Bildcredit: Esther Goddard, aus dem Archiv der Clark-Universität

Robert H. Goddard gilt als Begründer moderner Raketentechnik. Er wurde 1882 in Worcester in Massachusetts geboren. Mit 16 Jahren las Goddard den Science-Fiction-Klassiker „Krieg der Welten“ von H.G. Wells und träumte von der Raumfahrt. 1926 hatte er bereits die erste Flüssigrakete der Welt entworfen, gebaut und gestartet.

Am 16. März 1926, also vor 100 Jahren, startete die Rakete mit dem Spitznamen „Nell“ auf der Farm seiner Tante Effie in Auburn (Massachusetts). Der Flug dauerte etwa 2 1/21/2 Sekunden. Dabei erreichte die Rakete eine Höhe von nicht einmal 14 Metern. Auf dem Foto posiert Goddard neben der 3 Meter hohen Rakete und hält den Rahmen des Startgestells. Damit ein stabiler Flug ohne Finnen gelang, montierte er den Raketenmotor oben. Leitungen speisten den Motor mit flüssigem Sauerstoff und Benzin aus den Tanks am unteren Ende.

Goddard gilt weithin als genialer Experimentator und Ingenieur. Seine Raketen waren ihrer Zeit viele Jahre voraus. Er erhielt über 200 Patente für Raketentechnik, die meisten davon nach seinem Tod im Jahr 1945. Im Jahr 1969 landeten Menschen auf dem Mond. Dabei kam eine Flüssigrakete zum Einsatz, die nach den von Goddard entwickelten Prinzipien konstruiert wurde.

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Hickson 44 im Löwen

Hinter Sternen ist ein Bündel Galaxien verteilt, die sehr verschieden aussehen: Elliptisch, aufgebauscht, spiralförmig oder wie ein Haken.
Bildcredit und Bildrechte: Peter Kennett

Als der kanadische Astronom Paul Hickson und seine Kollegen nach Galaxien suchten, fanden sie am Himmel ca. 100 kompakte Galaxienhaufen. Heute nennt man sie passend kompakte Hickson-Gruppen. Die vier markanten Galaxien auf dieser faszinierenden Fotografie gehören zu so einer Gruppe, nämlich Hickson 44. Sie ist 100 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und liegt im nördlichen Frühlingssternbild Löwe. Die Sterne liegen im Vordergrund und gehören zur Milchstraße.

Die beiden Spiralgalaxien mitten im Bild sehen wir von der Seite. Es sind NGC 3190 – sie hat einen markanten gewellten Staubstreifen – und die S-förmige NGC 3187. Zusammen mit der hellen elliptischen Galaxie NGC 3193 (links oben) kennt man sie auch als Arp 316. Die Spirale rechts unten ist NGC 3185. Sie ist das vierte Mitglied der Hickson-Gruppe.

Galaxien in Hickson-Gruppen zeigen häufig Anzeichen von Verzerrung und verstärkter Sternbildung. Hickson 44 ist keine Ausnahme. Es liefert Hinweise auf ein Tauziehen durch Gravitation. Auf einer kosmischen Zeitskala führt das am Ende dazu, dass Galaxien verschmelzen. Das gilt heute als normaler Vorgang bei der Entwicklung von Galaxien, auch bei unserer Milchstraße.

Zum Größenvergleich: NGC 3190 hat bei der geschätzten Entfernung von Hickson 44 einen Durchmesser von ca. 75.000 Lichtjahren.

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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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Die Wächter von Rapa Nui unter der Milchstraße

Über einer Reihe von Mo'ai, die wir von unten auf einer Anhöhe sehen, verläuft schräg cie Milchstraße mit lebhaften dunklen Staubwolken.
Bildcredit und Bildrechte: Rositsa Dimitrova; Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Mit den Worten der Astrofotografin des Tages, Rositsa Dimitrova: Was haben diese stummen Beobachter schon alles am Himmel geschehen gesehen? Die vulkanischen Mo’ai (das bedeutet Statue) von Ahu Tongariki wachen über Rapa Nui. Die Osterinsel ist eine polynesische Insel. 1888 wurde sie von Chile annektiert. Sie liegt Tausende Kilometer von der Küste Südamerikas entfernt mitten im Pazifischen Ozean.

Dank ihrer Abgeschiedenheit können die Mo’ai mit dem Rücken zum dunklen Ozean den klaren, strahlenden Nachthimmel bestaunen. Auf unserem Bild betrachten die überlebensgroßen Statuen das helle Band der Milchstraße. Es wird durch interstellare Staubwolken verdunkelt und ist auch zum Teil von Wolken auf der Erde verdeckt.

Unter dem klaren Nachthimmel haben die Rapa Nui auch Sternwarten errichtet. Sie verwendeten astronomische Beobachtungen für die Navigation. Sie nutzen Astronomie auch für ihren Kalender, für Festtage und vieles mehr. Solche Bilder erinnern uns an die Bedeutung des Nachthimmels. Sie ermahnen uns, wie wichtig es ist, das Land und die Kulturen zu schützen, die er inspiriert hat.

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Eine Gravitationskarte der Erde

Videocredit: NASA, GSFC, GRACE, SVS

Ist die Schwerkraft überall auf der Erde gleich stark? Nein. Ihr seid an manchen Orten etwas schwerer als an anderen. Dieses Video zeigt in Farbe und überhöhtem Relief, wo das Schwerefeld der Erde relativ stark oder schwach ist. Eine tief gelegene und blau gefärbte Gegend liegt vor der Küste von Indien. Dort wärt ihr etwas leichter. Einen relativ hoch gelegenen Punkt findet ihr in den Bergen von Chile in Südamerika.

Nicht immer erkennt man den Grund für diese Abweichungen an der Oberfläche. Forschende vermuten, dass Strukturen tief im Erdmantel eine Rolle spielen. Sie hängen vielleicht mit dem Aussehen der Erde vor langer Zeit zusammen.

Diese Karte entstand aus Daten des Satelliten-Tandems GRACE der NASA. Es umrundete die Erde von 2002 bis 2017. GRACE hat die Schwerkraft der Erde kartiert. Dafür erfasste die Mission sorgfältig winzige Änderungen des Abstands zwischen den beiden Satelliten.

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Lichtsäulen und Orion über Mohe

Am nächtlichen Himmel über einer verschneiten Siedlung steigen Säulen aus buntem Licht auf.
Bildcredit und Bildrechte: Jeff Dai (TWAN)

Was ist am Ende dieser Straße los? Was wir hier sehen, sind keine Nordlichter, sondern Lichtsäulen. Diese Naturerscheinung ist typischerweise viel näher an uns dran. An den meisten Orten auf der Erde kann man mit etwas Glück eine Lichtsäule der Sonne sehen. Dabei breitet sich scheinbar ein Streifen Licht von der Sonne nach oben aus.

So eine Lichtsäule entsteht, wenn flache Eiskristalle durch die obere Atmosphäre flattern. Dabei spiegeln sie das Licht der Sonne. Für gewöhnlich verdunsten diese Eiskristalle in der Luft, bevor sie den Boden erreichen. Doch wenn es eisig ist, können auch nahe am Boden flatternde Eiskristalle entstehen. Das kann zu einem Nebel aus Eiskristallen führen. Die kleinen Eiskristalle spiegeln dann nicht die Sonne, sondern Lichter am Boden.

Dieses Bild zeigt nicht nur viele solche Lichtsäulen, sondern auch das ikonische Sternbild Orion. Es wurde in Mohe fotografiert, das ist die nördlichste Stadt in China.

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Die Erde verlassen

Videocredit: NASA, Labor für Angewandte Physik der JHU, Carnegie Inst. Washington, MESSENGER

Wie sieht es aus, wenn man die Erde verlässt? Das nahm die Raumsonde MESSENGER visuell detailreich auf, als sie 2005 noch einmal an der Erde vorbeiflog. Sie war auf dem Weg zum Planeten Merkur. Das Zeitraffervideo zeigt, wie die rotierende Erde in die Ferne entschwindet. Nur eine Hälfte der Erde reflektiert Sonnenlicht. Es ist so hell, dass es die Sterne überstrahlt.

2011 bis 2015 war die robotische Raumsonde MESSENGER im Orbit um Merkur. Dabei erstellte sie die erste vollständige Karte der Oberfläche. Dabei schaute die Sonde auch zurück auf ihre Heimatwelt. MESSENGER ist eines von wenigen Dingen, die auf der Erde hergestellt wurden und niemals zurückkehren. Am Ende der Mission brachte man MESSENGER bewusst auf Merkurs Oberfläche zum Absturz.

Portal ins Universum: APOD-Zufallsgenerator

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