Kategorie: APOD

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Angriff der Laserleitsterne

Eine Drohne blickt von oben auf die vier Teleskope des VLT. Dahinter ist braune, öde Gebirgslandschaft. Vom vorderen Teleskop gehen vier Laserstrahlen scheinbar in verschiedene Richtungen, in Wirklichkeit treffen sie weit oben in der Atmosphäre auf einen gemeinsamen Punkt. Dort entsteht ein künstlicher Leitstern für die Korrektur der adaptiven Optik.

Bildcredit und Lizenz: Europäische Südsternwarte / Gerhard Hudepohl (atacamaphoto.com)

Eine Drohne fotografierte dieses faszinierende Bild aus der Luft. Dabei wich sie den mächtigen Laserstrahlen aus. Die Begegnung fand über den Very Large Telescopes des Paranal-Observatoriums auf dem Planeten Erde statt. Jedes davon hat einen 8,2 Meter großen Spiegel.

Bei einem Test der Leitstern-Einrichtung des Observatoriums feuerten 4 Laser. Sie kämpfen gegen die Unschärfe, welche durch Turbulenzen in der Atmosphäre entsteht. Dazu erzeugen die Laser künstliche Leitstern in großer Höhe im Teleskopsichtfeld. Dabei regen die Laserstrahlen Natriumatome an. Diese strahlen dann Licht ab und bilden einen künstlichen Leitstern.

Die Bildschwankungen der Leitsterne werden gemessen. So kann man die Unschärfe in der Atmosphäre in Echtzeit korrigieren, indem ein Spiegel im Strahlengang des Teleskops mit einer Steuerung verformt wird. Diese Technik nennt man adaptive Optik. Damit entstehen Bilder an der Beugungsgrenze des Teleskops. Das entspricht der Schärfe, die man sonst nur mit einem Teleskop im Weltraum erreichen könnte.

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Milchstraße und Nachthimmellicht

Der ganze Himmel über der chilenischen Atacama ist von orange gefärbtem Nachthimmellicht geflutet. Links verläuft die Milchstraße nach oben. Unten steht das Las-Campanas-Observatorium. Der helle Planet Jupiter leuchtet oben. Links sind die Magellanschen Wolken.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las-Campanas-Observatorium, TWAN)

Das Nachthimmellicht war eindrucksvoll. Letzte Woche flutete es nach Sonnenuntergang den ganzen Himmel von Horizont zu Horizont. Es bedeckte in einer Herbstnacht den Himmel über dem Las-Campanas-Observatorium in der chilenischen Atacamawüste. Das Leuchten war so intensiv, dass es sogar Teile der Milchstraße abschwächte.

Nachthimmellicht (Airglow) entsteht, wenn die UV-Strahlung der Sonne Atome in der Luft ionisiert. Es schimmert in ähnlicher Höhe wie Polarlichter. Meist fotografiert man Nachthimmellicht mit empfindlichen Digitalkameras in Farbe. Hier wirkt es fast feurig. Der größte Teil stammt von Sauerstoffatomen, die extrem dünn verteilt sind. In den letzten Jahren trat es häufig nachts auf der Südhalbkugel auf.

In dieser dunklen Nacht sah man außer der Milchstraße auch das starke Nachthimmellicht mit bloßem Auge, nur ohne Farbe. Doch das hellste Himmelslicht ist Jupiter. Er steht gegenüber der Sonne nahe bei der zentralen Wölbung der Milchstraße. Hier strahlt er über dem östlichen Horizont (oben). Die Große und Kleine Magellansche Wolke glänzen links unter der galaktischen Ebene am südlichen Horizont.

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Rotation der Großen Magellanschen Wolke

Die Große Magellansche Wolke im Bild wurde mit überzeichneten Strichspuren versehen. Die Messdaten dafür stammen vom Satelliten Gaia.

Bildcredit und Lizenz: ESA, Gaia, DPAC

Dieses Bild ist nicht verschwommen. Es zeigt sehr detailreich, wie die Große Magellansche Wolke (GMW) rotiert. Die GMW ist die größte Begleitgalaxie unserer Milchstraße. Das Weltraumteleskop Hubble zeigte erstmals ihre Rotation. Hier wurde sie anhand von Feindaten des Satelliten Gaia dargestellt. Gaia zieht auf einer Bahn um die Sonne und vermisst die Positionen der Sterne so genau, dass spätere Messungen leichte Eigenbewegungen von Sternen erkennen lassen, die früher nicht messbar waren.

Die exakten, überzeichneten Strichspuren im Bild stammen von Millionen blasser Sterne in der GMW. Eine Analyse zeigt auch das Zentrum der Rotation, die im Uhrzeigersinn läuft. Es liegt am oberen Ende des Zentralbalkens. Die GMW leuchtet am Südhimmel sehr markant. Sie ist eine kleine Spiralgalaxie. Begegnungen mit der größeren Milchstraße und der Kleinen Magellanschen Wolke (KMW) haben sie verzerrt.

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Das Keplerhaus in Linz

Das Haus in Linz in der Hofgasse 7 hat eine gelbe Fassade. Darin formulierte der Astronom Johannes Kepler das dritte Keplersche Gesetz. Das Bild erweckt den falschen Eindruck, als stünde das Haus auf einem Platz. In Wirklichkeit ist die Hofgasse sehr schmal, und man sieht das Haus nur steil von unten.

Bildcredit und Bildrechte: Erich Meyer (Linzer Astronomische Gemeinschaft)

Am 15. Mai 1618 – heute vor vierhundert Jahren – entdeckte Johannes Kepler eine einfache mathematische Regel. Sie erklärt die Bahnen der Planeten im Sonnensystem. Heute kennen wir sie als drittes Keplersches Gesetz der Planetenbewegung. Damals lebte Kepler in Linz (Österreich, Planet Erde) in diesem großen Haus in der Hofgasse. Die schmale Gasse führt vom Hauptplatz zum Linzer Schloss.

Dank neuer Erkenntnis konnte man den Wohnsitz in der Hofgasse 7 eindeutig dem Ort zuordnen, wo Kepler das dritte Gesetz entdeckte. Erich Meyer von der Kepler Sternwarte Linz gelang die Lösung des historischen Rätsels. Dazu analysierte er unter anderem, wie Kepler die Beobachtungen einer Mondfinsternis beschrieb.

Kepler war eine Schlüsselfigur der wissenschaftlichen Revolution des 17. Jahrhunderts. Er unterstützte Galileis Entdeckungen und das Kopernikanische System, in dem die Planeten um die Sonne und nicht um die Erde kreisen. Er zeigte, dass Planeten auf Ellipsen um die Sonne wandern (1. Keplersches Gesetz). Planeten bewegen sich auf ihrer Bahn proportional schneller, wenn sie sich der Sonne nähern (2. Keplersches Gesetz). Weiter entfernte Planeten brauchen proportional länger, um die Sonne zu umrunden (3. Keplersches Gesetz).

Nur in Linz: Kepler-Planeten als Pralinen

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Saturnmond Hyperion in natürlichen Farben

Der Mond im Bild erinnert an einen Badeschwamm. Möglich wäre, dass er hohl ist. Am Boden seiner tiefen Krater ist ein rötliches Material.

Bildcredit und Lizenz: NASA/JPL/SSI; Komposit: Gordan Ugarkovic

Was liegt auf dem Grund von Hyperions seltsamen Kratern? Um das herauszufinden, schoss die Roboter-Raumsonde Cassini, die um Saturn kreiste, in den Jahren 2005 und 2010 an dem schwammartigen Mond vorbei. Dabei fotografierte sie beispiellos detailreiche Bilder.

Dieses Mosaik entstand aus sechs Bildern vom Vorbeiflug 2005. Es zeigt die erstaunliche Welt mit seltsamen Kratern und einer merkwürdigen schwammartigen Oberfläche in natürlichen Farben. Am Boden der meisten Krater liegt ein unbekanntes Material, das dunkelrötlich gefärbt ist. Es sieht ähnlich aus wie jenes, das einen Teil von Iapetus bedeckt. Iapetus ist ein anderer Saturnmond. Vielleicht sinkt das Material in den Eismond, weil es wärmendes Sonnenlicht besser absorbiert.

Hyperion ist etwa 250 Kilometer groß. Er rotiert chaotisch. Seine Dichte ist so gering, dass er wahrscheinlich ein ausgedehntes Höhlensystem enthält.

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Blitze beim Ausbruch des Vulkans Sakurajima

Rot glühendes Magma stürzt aus einer Fontäne herab. Es ist mit Asche vermischt. In der ausbrechenden Säule zucken helle Blitze.

Bildcredit: Martin Rietze (ALPE – Fremde Landschaften auf dem Planeten Erde)

Warum zucken manchmal Blitze, wenn ein Vulkan ausbricht? Das Foto den Vulkan Sakurajima im Süden Japans. Im Jänner 2013 brach er aus. Glühend heiße Magmablasen schossen weg, als flüssiges Gestein von unten durch die Oberfläche brach.

Dieses Bild ist interessant, weil nahe beim Gipfel des Vulkans Blitze zucken. Warum es Blitze gibt, wird immer noch erforscht – auch bei gewöhnlichen Gewittern. Die Ursache für vulkanische Blitze ist sogar noch rätselhafter. Wir wissen, dass Blitze Bereiche mit gegensätzlicher getrennter elektrischer Ladung ausgleichen. Kollisionen in vulkanischem Staub, die Ladung induzieren, begünstigen wohl vulkanische Blitze.

Blitze sind auf der ganzen Erde häufig. Meist zucken mehr als 40 Blitze pro Sekunde.

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Viele Singularitäten im Galaktischen Zentrum

Ein lila Nebel mit heller Mitte schimmert vor dunklem Grund. Viele kleine Lichtquellen sind mit roten und gelben Kreisen markiert. Die roten Kreise zeigen Doppelsysteme mit einem Schwarzen Loch. In der Mitte ist das Zentrum der Milchstraße, es ist mit Sgr A* beschriftet.

Bildcredit: NASA/CXC / Columbia Univ./ C. Hailey et al.

Kürzlich ergab eine informelle Studie, dass Astronomys noch keinen guten Sammelbegriff für Gruppen Schwarzer Löcher haben. Doch wir brauchen einen.

Das Bild stammt vom Röntgenteleskop Chandra. Die roten Kreise markieren eine Gruppe aus einem Dutzend Schwarzer Löcher in Doppelsternsystemen. Sie besitzen etwa 5 bis 30 Sonnenmassen und schwärmen ungefähr 3 Lichtjahre entfernt um das Zentrum der Milchstraße. Diese enthält ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Es hat die Bezeichnung Sagittarius A* (Sgr A*). Die gelb eingekreisten Röntgenquellen sind wahrscheinlich Neutronensterne oder weiße Zwergsterne in Doppelsystemen mit weniger Masse.

Einzelne Schwarze Löcher sind unsichtbar. Doch in Doppelsystemen ziehen sie Materie von einem normalen Begleitstern ab. Dabei entsteht Röntgenstrahlung. Beim galaktischen Zentrum erkennt man Schwarze Löcher nur als punktförmige Röntgenquellen. Chandra kann nur die helleren dieser Doppelsysteme erkennen. Das ist ein Hinweis, dass es dort Hunderte schwächerer Doppelsysteme mit Schwarzen Löchern geben muss, die man aber noch nicht entdeckt hat.

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NGC 1360: Das Ei einer Wanderdrossel

Ein blaues, nebeliges Ei schwebt im dunklen Raum, umgeben von sehr wenigen Sternen. In der Mitte des eiförmigen Nebels leuchtet ein heller Stern.

Bildcredit und Bildrechte: Josep Drudis, Don Goldman

Diese hübsche kosmische Wolke ist etwa 1500 Lichtjahre entfernt. Form und Farbe erinnern an das Ei einer Wanderdrossel. Der Nebel ist ungefähr 3 Lichtjahre groß. Er liegt im südlichen Sternbild Chemischer Ofen. Der planetarische Nebel zeigt jedoch keinen Anfang, sondern eine kurze Schlussphase in der Entwicklung eines alternden Sterns.

Das Teleskopbild zeigt den Zentralstern von NGC 1360. Er ist ein Doppelstern. Vermutlich besteht er aus zwei Weißen Zwergen mit weniger Masse, als die Sonne besitzt. Sie sind aber viel heißer. Die intensive, unsichtbare UV-Strahlung der Zwergsterne streifte die Elektronen der Atome in dem Gas ab, das sie umgibt. NGC 1360 hat einen überwiegend blaugrünen Farbton. Er entsteht durch die Strahlung, die er bei der Rekombination der Elektronen mit doppelt ionisierten Sauerstoffatomen abgibt.

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