Kategorie: APOD

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Plutos geriffeltes Gelände

Pluto ragt von links ins Bild. Auf der rechten Seite beim Rand des Himmelskörpers wirkt seine Oberfläche pelzig. Dort sind Regionen mit riesigen klingenartigen Strukturen.

Bildcredit: NASA, Johns Hopkins Univ./APL, Southwest Research Institute

Diese Nahaufnahme zeigt eine ferne Welt. Es ist geriffeltes Gelände auf Pluto. Die Raumsonde New Horizons bildete es im Juli 2015 bei ihrem Vorbeiflug ab. Die seltsame Struktur entdeckte man in hoch gelegenen Regionen nahe bei Plutos Äquator. Sie gehört zu Feldern aus zerklüfteten Formen auf der Oberfläche, die so hoch sind wie Wolkenkratzer. Sie bestehen fast ganz aus Methaneis.

Die riesigen Grate sind wie Klingen geformt und werfen dramatische Schatten. Anscheinend entstanden sie durch Sublimation. Bei diesem Prozess geht während Plutos wärmeren geologischen Perioden kondensiertes Methaneis direkt in Methangas über, ohne eine flüssige Phase dazwischen. Auch auf der Erde können Felder aus messerartigen Eisscheiben durch Sublimation entstehen. Man findet sie in den Hochplateaus der Anden. Die geriffelten Strukturen sind als Büßereis bekannt. Sie bestehen aus Wassereis und sind höchstens ein paar Meter hoch.

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Herschel zeigt den Seelennebel in Infrarot

Der Seelennebel im Sternbild Kassiopeia wirkt hier fremd, weil das Bild in Infrarot aufgenommen wurde. Eine blau schimmernde Höhlung ist von dichten rotbraunen Wolken umgeben.

Bildcredit und Lizenz: ESA, Weltraumteleskop Herschel, NASA, JPL-Caltech

In der Seele der Königin von Aithiopia entstehen Sterne. Genauer gesagt liegt im Sternbild Kassiopeia eine große Region mit Sternbildung. Sie wird Seelennebel genannt. In der griechischen Mythologie ist sie die eitle Gattin eines Königs, der vor langer Zeit die Länder am oberen Nil regierte.

Im Seelennebel befinden sich mehrere offene Sternhaufen. Auch eine große Radioquelle befindet sich im Nebel. Sie ist als W5 bekannt. Riesige hohle Blasen wurden von den Winden junger, massereicher Sterne geformt.

Der Seelennebel ist etwa 6500 Lichtjahre entfernt und ungefähr 100 Lichtjahre groß. Meist wird er zusammen mit seinem himmlischen Nachbarn abgebildet. Es ist der Herznebel (IC 1805). Letzten Monat nahm das Weltraumteleskop Herschel dieses detailreiche Bild in mehreren Spektralbereichen von Infrarot auf.

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Eisring um den nahen Stern Fomalhaut

Mitten im Bild leuchtet ein gelber Stern. Er ist von einem blauen Kranz aus Strahlen umgeben. Ein gelb-rosaroter Ring läuft als Ellipse ebenfalls um den Stern.

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. MacGregor; NASA/ESA Hubble, P. Kalas; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

Warum läuft um Fomalhaut ein großer Eisring? Dieser interessante Stern ist am Nachthimmel leicht sichtbar. Er ist nur etwa 25 Lichtjahre entfernt. Mindestens ein Planet – Dagon – und mehrere innere Staubscheiben kreisen um ihn. Vor etwa 20 Jahren entdeckte man einen äußeren Ring, der vielleicht noch faszinierender ist. Er besitzt eine ungewöhnlich scharfe Innengrenze.

Dieses aktuelle Bild entstand mit dem Atacama Large Millimeter Array (ALMA). Es zeigt den ganzen äußeren Ring in Rosarot beispiellos detailreich. Der Ring liegt über einem Hubble-Bild des Systems um Fomalhaut. Es ist blau dargestellt. Eine führende Theorie besagt, dass dieser Ring durch viele gewaltige Kollisionen entstand. Daran waren eisige Kometen und Planetesimale (Bauteile für Planeten) beteiligt.

Die Grenzen des Rings werden durch die Gravitation eines Planeten gezogen, der noch unsichtbar ist. Falls das stimmt, fallen wahrscheinlich ständig große Meteore und Kometen auf die inneren Planeten im System von Fomalhaut. So ein Ansturm fand vor vier Milliarden Jahren auch im Sonnensystem statt. Diese Periode wird als spätes schweres Bombardement bezeichnet.

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Zwei Kometen und ein Sternhaufen

Rechts im Bild leuchtet der Sternhaufen der Plejaden, in seiner Umgebung leuchtet der Staub blau. Die Staubwolken sind im ganzen Bild verteilt. Rechts leuchtet die grüne Koma des Kometen ASAS-SN, in der Mitte der Komet PanSTARRS.

Bildcredit und Bildrechte: Damian Peach

Nahe beim berühmten Sternhaufen der Plejaden sind zwei ungewöhnliche Flecken unterwegs. Sie wandern jede Nacht nur ein kleines Stück weiter. Es sind Kometen im nahen Sonnensystem, die zufällig in das Sichtfeld der Sterne geraten sind. Sie sind Lichtjahre entfernt.

Links steht Komet C/2017 O1 ASAS-SN. Der Block aus verdampfendem Eis ist viele Kilometer groß und präsentiert eine helle Koma. In dieser Koma leuchtet grünes Kohlenstoffgas. Komet ASAS-SN1 rechts entwickelt unten einen kleinen Schweif. Auch Komet C/2015 ER61 PanSTARRS in der Bildmitte ist ein riesiger Block aus sublimierendem Eis. Sein Schweif ist länger und zeigt nach rechts.

Rechts oben leuchten die Plejaden. Sie sind ein offener Sternhaufen mit hellen blauen Sternen. Diese Sterne beleuchten den Staub in ihrer Nähe. Diese Aufnahme entstand vor ungefähr zwei Wochen. Sie ist sehr detailreich. Der gefaserte interstellare Staub füllt das ganze Bildfeld. Die Plejaden sind mit bloßem Auge sichtbar. Doch um die Kometen zu sehen, braucht man ein Fernglas.

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Flugzeugentwurf: Supersonic Green Machine

Hoch über der Erde fliegt ein grün-weißes Flugzeug, das an einen Pfeil erinnert. Über den Turbinen hinten wölbt sich ein Bogen. Die Turbinen sind an kurzen Flügeln befestigt, die weit hinten angebracht sind.

Illustrationscredit: NASA, Lockheed Martin Co.

Wie sehen Flugzeuge für Passagiere der Zukunft aus? Um interessante Vorschläge zu erhalten, die auch brauchbar sind, fördert die NASA Designwettbewerbe. Diese Illustration zeigt den Entwurf eines Flugzeugs. Er wurde 2010 eingereicht. Das futuristische Flugzeug soll schneller fliegen als der Schall. Vielleicht ist es sogar schneller als kommerzielle Überschallflugzeuge vom Ende des 20. Jahrhunderts.

Um den Lärm zu reduzieren, hat der Entwurf des Flugzeugs einen umgekehrten V-Flügel. Er wölbt sich über die Motoren. Diese Konstruktion soll den Lärm des störenden Schallknalls verringern. Zusätzlich sollen Flugzeuge in Zukunft der Umwelt möglichst wenig schaden. Das erreichen sie durch grüne Grenzwerte der Verschmutzung und einen geringen Verbrauch an Treibstoff. Vielleicht gehen schon in den 2030er-Jahren ähnlich entworfene Flugzeuge in Betrieb.

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Porträt von NGC 281

Vor einem blau schimmernden Hintergrund verlaufen links unten dunkle Fasern. Rechts oben leuchten orange-braune Nebel, die von den Winden der jungen Sterne komprimiert werden. NGC 281 heißt auch PacMan-Nebel, er liegt im Sternbild Kassiopeia.

Bildcredit und Bildrechte: Eric Coles und Mel Helm

Diese kosmische Wolke ist als NGC 281 katalogisiert. Wenn man hineinblickt, übersieht man leicht die Sterne im offenen Haufen IC 1590. Die jungen, massereichen Sterne dieses Haufens sind im Nebel entstandenen. Ihre Energie bringt den Nebel zu dem Leuchten, das alles durchdringt.

Die markanten Gestalten im Porträt von NGC 281 sind Säulen und dichte Globulen aus Staub. Mna sieht ihre Silhouetten. Die intensiven, energiereichen Winde und die Strahlung der heißen Haufensterne erodieren sie. Wenn die staubigen Strukturen lange genug bestehen bleiben, entstehen darin später vielleicht Sterne.

Wegen seiner Form nennt man NGC 281 verspielt Pacman-Nebel. Er ist etwa 10.000 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Kassiopeia. Dieses scharfe Kompositbild entstand mit Schmalbandfiltern. Es kombiniert die Emissionen der Wasserstoff-, Schwefel- und Sauerstoffatome im Nebel in grünen, roten und blauen Farbtönen. In seiner geschätzten Entfernung ist NGC 281 mehr als 80 Lichtjahre breit.

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Supernovaüberrest Puppis A

Im Bild verlaufen zart schimmernde graublaue Nebelfetzen. Dazwischen sind leuchtend rote Flecken verteilt. Der Hintergrund ist von Sternen übersät.

Bildcredit und Bildrechte: Don Goldman

Der Supernovaüberrest Puppis A entstand, als ein massereicher Stern explodierte. Er breitet sich in das interstellare Medium aus, das ihn umgibt. Das farbige Teleskopfeld entstand aus optischen Bilddaten, die mit Breit- und Schmalbandfiltern gewonnen wurden. Puppis A ist etwa 7000 Lichtjahre entfernt. In dieser Distanz ist das Bild etwa 60 Lichtjahre breit.

Der Überrest der Supernova leuchtet rechts oben. Er breitet sich in seiner klumpigen Umgebung aus, die nicht homogen ist. Komprimierte Fasern aus den Atomen von Sauerstoff leuchten grünblau. Wasserstoff und Stickstoff sind rot gezeigt. Die ursprüngliche Supernova wurde vom Kollaps des Kerns eines massereichen Sterns ausgelöst. Ihr Licht erreichte die Erde vor etwa 3700 Jahren.

Der Überrest Puppis A liegt nahe bei der dicht gedrängten Ebene unserer Milchstraße. Die Emission des näheren, aber älteren Vela-Supernovaüberrestes überlagern ihn. Vela liegt außerhalb von Puppis A. Noch leuchtet Puppis A im ganzen elektromagnetischen Spektrum. Er ist eine der hellsten Quellen am Röntgenhimmel.

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LIGO-Virgo GW170814 Himmelskarte

Auf der Karte des ganzen Himmels sind die Messungen von drei Gravitationswellen-Detektoren markiert, die ein Ereignis beobachteten. Rechts krümmt sich der Bogen der Milchstraße. Unten in der Mitte liegen die Magellanschen Wolken.

Illustrationscredit: LIGO–Virgo-Arbeitsgemeinschaft; Optische Himmelsdaten: A. Mellinger

Detektoren für Gravitationswellen sind über den Planeten Erde verteilt. Drei davon meldeten gleichzeitig eine Beobachtung von Wellen in der Raumzeit. Es ist erst das vierte Mal, dass die Verschmelzung eines Binärsystems Schwarzer Löcher im fernen Universum entdeckt wurde. Das Ereignis wurde GW170814 benannt, weil es am 14. August 2017 gemessen wurde.

Die Beobachtungsorte von LIGO lagen in Hanford in Washington und Livingston in Louisiana. Auch das Virgo-Observatorium bei Pisa in Italien war daran beteiligt. Es ging erst kürzlich in Betrieb. Das Signal entstand kurz bevor zwei Schwarze Löcher verschmolzen. Sie hatten 31 und 25 Sonnenmassen und sind etwa 1,8 Milliarden Lichtjahre entfernt.

Man verglich die Zeit, zu der die Gravitationswellen an den drei Standorten gemessen wurde. Eine Region am Himmel stimmt mit den Signalen aller drei Detektoren überein. Sie liegt im Sternbild Eridanus. Die Karte des ganzen Himmels markiert sie mit einem gelben Umriss. Die Projektion zeigt auch den Bogen unserer Milchstraße.

Weil drei Detektoren beteiligt waren, konnte man die Lage und Herkunft der Gravitationswellen viel besser bestimmen. So konnten Observatorien, die elektromagnetische Strahlung beobachten, danach den Ort schneller beobachten. Sie suchten nach Signalen, die vielleicht mit dem Ereignis einhergingen. Weil der Virgo-Detektor die Beobachtung ergänzte, konnte man auch die Polarisation der Gravitationswellen messen. Das kann Vorhersagen von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie bestätigen.

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