Kategorie: APOD

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Venera 14 zeigt die Oberfläche der Venus

Am unteren Bildrand ragt ein Teil der Sonde ins Bild. Der runde Teil ist von Zacken gesäumt. Das Gelände ist von glatten Platten bedeckt, die verworfen sind.

Bildcredit: Planetenforschungsprogramm der Sowjetunion, Venera 14; Bearbeitung und Bildrechte: Donald Mitchell und Michael Carroll (Verwendung mit Zustimmung)

Wenn Sie auf der Oberfläche der Venus stehen könnten: Was würden Sie sehen?

Das wurde vom Lander der robotischen sowjetischen Sonde Venera 14 abgebildet. Die Sonde fiel im März 1982 an einem Fallschirm zur Venus und wurde durch die dichte Venusatmosphäre abgebremst.

Die desolate Landschaft, die uns dabei erstmalig zu Gesicht kam, besteht aus flachen Felsen, weiten leeren Terrains und einem strukturlosen Himmel über der Phoebe Regio nahe dem Venus-Äquator.

In der linken unteren Ecke sieht man das sog. Penetrometer der Raumsonde, ein Eindringkörper, der für wissenschaftliche Messungen genutzt wurde. Der helle Gegenstand rechts hingegen gehört zu einer abgeworfenen Linsenkappe.

Die Sonde musste Temperaturen um 450°C (Celsius) und 75mal größere Drücke als in der Erdatmosphäre aushalten. Daher war die Venera Raumsonde entsprechend gehärtet. Trotzdem hielt sie nur ca. eine Stunde lang der Belastung stand.

Obwohl die Daten von Venera 14 vor mehr als 40 Jahren durch das innere Sonnensystem gefunkt wurden, dauert ihre Auswertung bis heute an. Digitale Datenverarbeitung und neue Überlagerungsmethoden der ungewöhnlichen Bilder von Venera liefern immer noch interessante Erkenntnisse. Beispielsweise ergab kürzlich die Analyse von Infrarot-Messungen des Orbiters der ESA-Raumsonde Venus Express, dass es derzeit aktive Vulkane auf der Venus geben könnte.

Knobelspiel: Astronomie-Puzzle des Tages

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Yogi und Freunde in 3D

Die Anaglyphe zeigt die Marsoberfläche mit dem Mars Pathfinder, dem Rover Sojourner, einer Rampe und Felsen. Mit rot-blauen Brillen wirkt das Bild dreidimensional.

Bildcredit: Mission Mars Pathfinder, JPL, NASA

Diese 3D-Stereoansicht vom Juli 1997 zeigt die Marsoberfläche. Vorne sind eine Rampe der Pathfinder-Landeeinheit, der robotische Rover Sojourner und entleerte Landekissen, hinten ein „Sofa“, Barnacle Bill und der Fels Yogi.

Barnacle Bill ist der Felsen links neben dem Rover Sojourner. Er ist so groß wie eine Katze und mit Solarpaneelen ausgestattet. Yogi ist der große, freundlich wirkende Brocken oben rechts im Bild. Das „Sofa“ ist die kantige Felsformation nahe der Bildmitte am Horizont.

Wenn man das Bild mit einer Rot-Blau-Brille betrachtet (oder einfach eine rote Klarsichtfolie über das linke Auge und eine blaue oder grüne über das rechte hält), bekommt man die eindrucksvolle 3D-Perspektive zu sehen.

Die Stereoaufnahme stammt von der bemerkenswerten Kamera „Imager for Mars Pathfinder“ (IMP). Die IMP verfügte über zwei optische Wege zur Stereoabbildung und Entfernungsbestimmung. Sie war auch mit einer Reihe von Farbfiltern zur spektralen Analyse ausgestattet. Als erstes astronomisches Observatorium auf dem Mars nahm die IMP auch Bilder von der Sonne und von Deimos auf. Deimos ist der kleinere der beiden winzigen Marsmonde.

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IXPE erforscht einen Strahl aus einem Schwarzen Loch

Ein weißer wirbelnder Strahl steigt auf und endet in einer gelb-orange-roten Scheibe, die um ein Schwarzes Loch rotiert.

Illustrationscredit: NASA, Pablo Garcia

Wie erzeugen Schwarze Löcher Röntgenstrahlung? Diese Frage stellt man sich seit Langem. Kürzlich kam man der Antwort durch Daten des NASA-Satelliten IXPE erheblich näher. Röntgenstrahlen können nicht aus einem Schwarzen Loch austreten. Sie können aber in der energetischen Umgebung in der Nähe entstehen, vor allem durch einen Strahl von Teilchen, die sich nach außen bewegen.

Die Galaxie BL Lac ist ein Blazar. Als man das Röntgenlicht in der Nähe des sehr massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie BL Lac beobachtete, stellte man fest, dass diese Röntgenstrahlen keine eindeutige Polarisation aufweisen. Das ist zu erwarten, wenn sie eher von energiereichen Elektronen als von Protonen erzeugt werden.

Die künstlerische Illustration zeigt einen starken Strahl. Er geht von einer orangefarbenen Akkretionsscheibe aus, die das Schwarze Loch umkreist. Wenn man hochenergetische Prozesse im Universum besser versteht, hilft uns das, ähnliche Prozesse auf unserer Erde oder oder in ihrer Nähe zu verstehen.

Setz alles zusammen: Astronomie-Puzzle des Tages

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M1: Die unglaublich wachsende Krabbe

Der Krebsnebel M1 wurde so vom James-Webb-Weltraumteleskop aufgenommen. Das überlagerte Bild ist derselbe Krebsnebel, aber vom Hubble-Weltraumteleskop. Das Webb-Bild wurde im nahen Infrarotlicht aufgenommen, das Hubble-Bild wurde im sichtbaren Licht aufgenommen.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI; Jeff Hester (ASU), Allison Loll (ASU), Tea Temim (Princeton-Universität)

Der Krabbennebel trägt die Bezeichnung M1. Er ist der erste Eintrag in Charles Messiers berühmter Liste von Objekten, die keine Kometen sind. Beim Krabbennebel handelt es sich um der Überrest einer Supernova. Er ist eine sich ausdehnende Wolke aus Gas und Staub. Sie entstand am Ende der Existenz eines massereichen Sterns. Astronomen beobachteten die dramatische Entstehung des Krabbennebels im Jahr 1054.

Der Nebel hat einen Durchmesser von rund 10 Lichtjahren. Er dehnt sich noch immer mit einer Geschwindigkeit von etwa 1.500 Kilometern pro Sekunde aus. Ihr könnt diese Ausdehnung erkennen. Vergleicht dafür diese scharfen Bilder der dynamischen, zerbrochenen Filamente des Krabbennebels. Das Hubble-Weltraumteleskop hat sie im Jahr 2005 im sichtbaren Licht aufgenommen. Die Aufnahme des James-Webb-Weltraumteleskops im Infrarotlicht stammt aus dem Jahr 2023.

Dieses kosmische Krustentier befindet sich etwa 6500 Lichtjahre von uns entfernt in Richtung des Sternbilds Stier.

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Gefecht der Galaxien: M81 versus M82

Links oben ist die prachtvolle Spiralgalaxie M81 mit ausgeprägten Sternhaufen und Sternbildungsgebieten. Rechts unten befindet sich die irreguläre Galaxie M82, ein roter Nebel wird von einem weißen Balken gekreuzt.

Bildcredit und Bildrechte: Kollaboratives Astrofotografie-Team (CAT)

Im oberen linken Bildeck befindet sich die Spiralgalaxie M81. Sie ist von blauen Spiralarmen umgeben und mit roten Nebeln übersäht. Unten rechts sieht man die unregelmäßige Galaxie M82. Dieses wunderschöne Bild zeigt die beiden riesigen Galaxien. Sie halten sich durch ihre Schwerkraft gegenseitig in einem Kampf, der schon mehrere Milliarden Jahre dauert.

Eine nahe Begegnung, während der sich die beiden Galaxien durch ihre Schwerkraft dramatisch beeinflussen, zieht sich über mehrere Millionen Jahre hin. Beim letzten nahen Vorbeiflug hat die Schwerkraft von M82 Dichtewellen in M81 angeregt. Diese verursachten die dichten Spiralarme, die jetzt in M81 zu sehen sind. Umgekehrt wurde auch M82 nachhaltig beeinflusst. Deshalb gibt es viele Regionen mit aktiver Sternentstehung in der irregulären Galaxie. Auch energiereiche Gaswolken befinden sich darin, sie senden Röntgenstrahlung aus.

Von der Erde aus sehen wir diesen Kampf durch das schwache Leuchten des „galaktischen Zirrus“. Es ist ein noch kaum untersuchtes Nebelgebiet in unserer Milchstraße. Der Kampf selbst wird noch länger andauern: Erst in einigen Milliarden Jahren werden die beiden Galaxien in einer großen Galaxie verschmolzen sein.

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Die doppelt gekrümmte Welt binärer Schwarzer Löcher

Quelle der wissenschaftlichen Visualisierung: NASA, GSFC, Jeremy Schnittman und Brian P. Powell; Text: Francis J. Reddy

Wenn ein Schwarzes Loch seltsam aussieht, wie seltsam sind dann erst zwei? HIer kreist ein Paar supermassereicher Schwarzer Löcher umeinander. Die detaillierte Computeranimation zeigt, wie sich Lichtstrahlen aus ihren Akkretionsscheiben ihren Weg durch die gekrümmte Raumzeit bahnen, die von extremer Gravitation erzeugt wird.

Die simulierten Akkretionsscheiben sind in Falschfarben dargestellt. Rot für die Scheibe um ein Schwarzes Loch mit 200 Millionen Sonnenmassen, Blau für die Scheibe um ein Schwarzes Loch mit 100 Millionen Sonnenmassen. Bei diesen Massen würden allerdings beide Akkretionsscheiben das meiste Licht im Ultraviolett abstrahlen.

Das Video zeigt uns jedes der Schwarzen Löcher gleichzeitig von beiden Seiten. Rotes bzw. blaues Licht von beiden Schwarzen Löchern ist im innersten Ring zu sehen. Dieser Ring wird Photonensphäre genannt. Er liegt nahe an den Ereignishorizonten.

In den vergangenen zehn Jahren entdeckte man Gravitationswellen von kollidierenden Schwarzen Löchern. Doch das Verschmelzen supermassereicher Schwarzer Löcher konnte bisher noch nicht nachgewiesen werden.

Bei der NASA ist Woche der Schwarzen Löcher!

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Planeten in einer Linie über dem Wasser

Über unruhiger See ist der Nachthimmel. Der Planet Venus leuchtet hoch oben, rechts leuchtet schwach der Saturn. Mitten im Bild scheint der Halbmond. Rechts ist außerdem ein helles Schiffsfeuer zu sehen. Alle diese Objekte spiegeln sich als Linien vorne im Wasser.

Bildcredit und Bildrechte: Jose Antonio Hervas

Wodurch werden diese Linien verursacht? Himmelsobjekte werden manchmal als Linien am Wasser reflektiert. Aber warum ist das so? Wenn die Wasseroberfläche glatt ist, werden Objekte als ähnliches Abbild, nämlich als Fleck reflektiert. Doch bei unruhigem Wasser gibt es viele Stellen, wo das Licht des Objekts reflektiert wird und trotzdem noch das Auge des Betrachters erreicht. Dadurch wird typischerweise eine Linie gebildet. Den gleichen Effekt kann man häufig bei der Sonne kurz vor dem Untergang und knapp nach dem Aufgang sehen.

Das Bild des aufgehenden Mondes, der Venus (oben) und des Saturn (schwach, rechts) wurde vor etwa 10 Tagen in Ibiza, Spanien, aufgenommen. Die Himmelsobjekte sind direkt und als reflektierte Linien auf dem Mittelmeer zu sehen. Das andere helle Objekt rechts ist ein Leuchtturm auf einem Felsen, der vorbeifahrende Schiffe warnt.

Fast Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator

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Aufwirbeln eines sehr massereichen Schwarzen Lochs

Eine Akkretionsscheibe um ein Schwarzes Loch wirbelt schräg im Bild. Nach links oben steigt ein wirbelnder blauer, transparenter Strahl auf. Mitten in der Akkretionsscheibe ist eine schwarze Kugel.

Illustrationscredit: Robert Hurt, NASA/JPL-Caltech

Wie schnell kann ein Schwarzes Loch rotieren? Wenn ein Objekt aus normaler Materie zu schnell rotiert, zerbricht es. Doch ein Schwarzes Loch kann vielleicht gar nicht brechen. Und seine maximale Rotationsgeschwindigkeit ist tatsächlich unbekannt. Für gewöhnlich werden schnell rotierende Schwarze Löcher mit der Kerr-Lösung zu Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie modelliert. Das führt zu mehreren erstaunlichen, ungewöhnlichen Vorhersagen.

Eine Prognose sollte man relativ einfach überprüfen können: Man beobachtet dazu aus großer Entfernung, wie Materie in ein Schwarzes Loch fällt, das mit maximaler Geschwindigkeit rotiert. Die Materie sollte man zuletzt sehen, wenn sie fast mit Lichtgeschwindigkeit um das Schwarze Loch kreist.

Diese Vorhersage wurde mit den Satelliten NuSTAR der NASA und XMM der ESA geprüft. Sie beobachteten das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum der Spiralgalaxie NGC 1365. Die Grenze nahe der Lichtgeschwindigkeit wurde bestätigt. Dazu wurden die Aufheizung und die Spektrallinien-Verbreiterung von Kernemissionen am inneren Rand der Akkretionsscheibe gemessen.

Die künstlerische Illustration zeigt eine Akkretionsscheibe aus normaler Materie. Sie wirbelt um ein Schwarzes Loch. Oben strömt ein Strahl aus. Materie, die zufällig in ein Schwarzes Loch fällt, sollte dieses nicht so stark beschleunigen. Daher bestätigen die Messungen von NuSTAR und XMM auch die Existenz der umgebenden Akkretionsscheibe.

Bei der NASA ist Woche der Schwarzen Löcher!

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