Kategorie: APOD

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Die Sternbildungsregion S106

Vor einem dunklen Hintergrund mit lose verteilten Sternen breitet sich ein weißlich leuchtender strukturierter Nebel, der in der Mitte von einem dunklen Staubband geteilt ist. Der Nebel erinnert an einen Schmetterling.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Nachlassarchiv; Bearbeitung und Bildrechte: Brandon Pimenta

Der massereiche Stern IRS 4 beginnt, seine Flügel auszubreiten. Materie strömt aus diesem jungen Stern, der vor nur 100.000 Jahren entstanden ist. Er hat diesen Nebel mit der Bezeichnung Sharpless 2-106-Nebel (S106) gebildet. Eine große Scheibe aus Staub und Gas kreist um die Infrarotquelle 4 (IRS 4). Sie ist in Braun nahe der Bildmitte zu sehen und verleiht dem Nebel die Form einer Sanduhr oder eines Schmetterlings.

Das Gas in S106 um IRS 4 verhält sich wie ein Emissionsnebel. Es strahlt Licht ab, nachdem es ionisiert wurde. Staub, der weit von IRS 4 entfernt ist, reflektiert das Licht des Zentralsterns ist und somit ein Reflexionsnebel. Als man Bilder wie dieses genau prüfte, kamen Hunderte Brauner Zwerge mit geringer Masse zum Vorschein. Sie lauern im Gas des Nebels.

S106 ist etwa 2 Lichtjahre groß und ungefähr 2000 Lichtjahre entfernt. Er befindet sich im Sternbild Schwan (Cygnus).

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Weiße Felsfinger auf dem Mars

Aus einem dunklen Untergrund ragen helle Strukturen hervor, die an spitze Finger erinnern. Im dunklen Material sind kleine runde Krater verteilt.

Bildcredit: THEMIS, Mars-Odyssey-Team, ASU, JPL, NASA

Wie entstand dieses ungewöhnliche helle Felsgebilde auf dem Mars? Die Möglichkeit, es könnten Salzablagerungen sein, fasziniert. Sie blieben vielleicht zurück, als ein urzeitliches Seebett austrocknete. Doch eine genaue Untersuchung der Finger lässt eine banalere Vermutung zu: Es handelt sich wohl um Vulkanasche. Als man die exakte Farbe des Gebildes untersuchte, zeigte das Ergebnis einen möglichen vulkanischen Ursprung.

Das helle Material erodierte anscheinend aus der umgebenden Fläche. Das lässt eine Substanz mit sehr geringer Dichte vermuten. Der starke Kontrast zwischen den Steinen und dem Sand außen herum entsteht, weil der Sand ungewöhnlich dunkel ist.

Das Bild stammt vom Thermal Emission Imaging System (THEMIS), das sich an Bord der Raumsonde Mars Odyssey befindet. Sie ist die am längsten operierenden Raumsonde, die derzeit um den Mars kreist. Das Bild zeigt einen Ausschnitt, der zirka 10 Kilometer groß ist. Er befindet sich in einem größeren Krater.

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Eine herzförmige Lenticularis

Über den dunklen Silhouetten von Bergen schwebt eine herzförmige rote Wolke. Es ist eine seltsam geformte Lenticularis.

Bildcredit und Bildrechte: Michael Kunze

Kann eine Wolke einen Berg lieben? Das vielleicht nicht. Aber heute am Valentinstag neigen wir dazu, vielerorts herzförmige Symbole zu sehen, wo eigentlich keine sind. Dieses Herz ist eine flüchtige Pareidolie. Es war eine Lenticularis, die letzten Juli morgens über dem Mount-Cook-Nationalpark in Neuseeland schwebte.

Ein begleitendes Video zeigt, dass die Lenticularis meist stationär am Himmel stand. Doch sie wurde im Wind verschoben und vibrierte. Die rote Farbe der Wolke stammt von der aufgehenden Sonne. Sie schien rechts außerhalb des Bildes.

Lenticularis sind selten. Sie entstehen, wenn Luft über einen Berg zieht. Dabei können senkrechte Wirbel entstehen, in denen die Temperatur der aufsteigenden Luft unter den Taupunkt sinkt. Dann kondensiert die Luftfeuchtigkeit zu Tröpfchen. Der faszinierte Videofilmer kam wegen der tollen Aussicht leider zu spät zum Frühstück.

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Yutu auf einem kleinen Planeten

Auf einem kleinen Planeten hockt eine riesige Raumsonde. Der kleine Planet ist der Mond, und der Mondrover ist die Landesonde Chang'e 3.

Bildcredit: Chinesische Akademie der Wissenschaften, Chinese National Space Administration, Emily Lakdawalla (Planetary Society) – Montiert von: Andrew Bodrov

Die Spuren führen zu einem kleinen Roboter. Er hat sich auf der Oberseite dieses hellen kleinen Planeten niedergelassen. Der Planet ist eigentlich der Mond der Erde, und der Roboter ist der Rover Yutu. Er ist so groß wie ein Tisch. Hier verlässt er gerade die Landesonde Chang’e 3, nachdem sie Mitte Dezember 2013 im nördlichen Mare Imbrium aufsetzte.

Die Kleiner-Planet-Projektion ist ein digital gekrümmtes Mosaik aus Bildern, die mit der Geländekamera der Landesonde aufgenommen wurden. Die Kamera deckt 360 mal 180 Grad ab. Yutu legte mehr als 100 Meter zurück. Im Jänner 2014 kam er zum Stillstand. Doch die Instrumente der Landesonde sind nach mehr als zwei Jahren auf der Mondoberfläche noch aktiv. Inzwischen entstand eine interaktive Panoramaversion der Kleiner-Planet-Projektion. Sie ist hier abrufbar.

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Zwei Schwarze Löcher verschmelzen

Credit der Simulation: Projekt zur Simulation eXtremer Raumzeiten

Klicke auf den roten Pfeil und schau zu, wie zwei Schwarze Löcher verschmelzen. Die Videosimulation wurde vom ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen durch LIGO angeregt. Es läuft in Zeitlupe. In Echtzeit dauert es etwa eine Drittelsekunde.

Die Schwarzen Löcher tanzen auf einer kosmischen Bühne vor Sternen, Gas und Staub. Ihre enorme Gravitation bricht das Licht hinter ihnen in Einsteinringe. Dabei nähern sie sich einander auf Spiralbahnen. Am Ende verschmelzen sie zu einem einzigen Schwarzen Loch.

Bei der rasanten Verschmelzung der massereichen Objekte entstehen unsichtbare Gravitationswellen. Das führt dazu, dass sich das sichtbare Bild kräuselt. Noch nach der Verschmelzung der Schwarzen Löcher schwappen sie innen und außen über die Einsteinringe.

Die Gravitationswellen, die LiIGO aufgespürt hat, werden als GW150914 bezeichnet. Sie passen zur Verschmelzung Schwarzer Löcher mit 36 und 29 Sonnenmassen. Ihre Entfernung beträgt 1,3 Milliarden Lichtjahre. Das einzelne Schwarze Loch, das am Ende entsteht, besitzt 62 Sonnenmassen. Drei Sonnenmassen bleiben übrig. Diese drei Sonnenmassen wurden in Energie umgewandelt, die in Form von Gravitationswellen abgestrahlt wurde.

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LIGO entdeckt Gravitationswellen: Schwarze Löcher verschmelzen

Unten im Bild verlaufen zwei gezackte Fieberkurven, eine in Rot, eine in Blau. Die Kurven verlaufen fast gleich. Darüber sind Schwarze Löcher abgebildet, links noch getrennt, in der Mitte verschmelzen die beiden, rechts ist nur noch ein Schwarzes Loch.

Illustrationscredit: LIGO, NSF, Aurore Simonnet (Sonoma State U.)

Gravitationswellen sind nun direkt bestätigt. Die erste Entdeckung gelang letzten September. Die Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorien (LIGO) in Washington und Louisiana maßen zur gleichen Zeit Gravitationswellen.

Man prüfte genau, ob die Messungen übereinstimmen. Heute wurde das Ergebnis der 5-Sigma-Entdeckung veröffentlicht. Die gemessenen Gravitationswellen zeigen ein Ergebnis, das man erwartet, wenn sich zwei große Schwarze Löcher in einer fernen Galaxie auf einer spiralförmigen Bahn nähern und verschmelzen. Das neu entstandene Schwarze Loch vibriert einen Augenblick. Dann klingt die Vibration schnell ab.

Die historische Entdeckung bestätigt ein Phänomen, das Einstein vorhergesagt hat. Sie ist ein Meilenstein beim Verständnis von Gravitation und den Grundlagen der Physik. Indirekt bestätigt die Entdeckung auch Schwarze Löcher. Die Grafik zeigt, wie die Schwarzen Löcher verschmelzen. Unten verlaufen zwei Kurven. Sie zeigen die Signalstärken der Detektoren im Lauf von 0,3 Sekunden.

In naher Zukunft werden wohl Gravitationswellen durch Advanced LIGO und andere Detektoren entdeckt. Die Entdeckungen bestätigen nicht nur die faszinierende Natur dieser Messung. Sie sind vielleicht auch eine mächtige Methode, mit der man das Universum auf neue Arten erforschen kann.

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Galaxien im Fluss

Die Spiralgalaxie in der Mitte ist von der Kante sichtbar. Sie verschlingt eine kleine Galaxie rechts darüber. Außen herum sind weitere Galaxien und Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: CEDIC-Team – Bearbeitung: Markus Blauensteiner

Große Galaxien wachsen, indem sie kleine aufnehmen. Sogar unsere Galaxis praktiziert galaktischen Kannibalismus und absorbiert kleine Galaxien, die ihr zu nahe kommen. Diese werden von der Gravitation der Milchstraße eingefangen.

Diese Praxis ist im Universum weit verbreitet, wie dieses auffällige Galaxienpaar zeigt, das miteinander wechselwirkt. Es liegt am Ufer des Flusses Eridanus, einem südlichen Sternbild. Die große, verzerrte Spirale NGC 1532 ist mehr als 50 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist in einen Gravitationskampf mit der Zwerggalaxie NGC 1531 verwickelt. NGC 1531 liegt rechts neben der Mitte. Die kleinere Galaxie verliert diesen Kampf am Ende.

Die Spiralgalaxie NGC 1532 ist von der Seite sichtbar. Sie ist ungefähr 100.000 Lichtjahre groß. Das Paar NGC 1532/1531 ist hier scharf und detailreich abgebildet. Es ähnelt vermutlich einem System, das gut untersucht wurde, nämlich einer von oben sichtbaren Spirale mit kleiner Begleiterin. Beide sind als M51 bekannt.

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Aufstieg und Fall der Supernova 2015F

Videocredit und -rechte: Changsu Choi und Myungshin Im (Seoul National University)

Lehnt euch zurück und beobachtet, wie ein Stern explodiert. Die Supernova ereignete sich tatsächlich, als Dinosaurier auf der Erde lebten. Doch die Bilder, die das spektakuläre Ereignis zeigen, trudelten erst letztes Jahr ein. Berto Monard entdeckte die Supernova 2015F im März 2015 in der nahen Spiralgalaxie NGC 2442 entdeckt. Sie war so ungewöhnlich hell, dass man sie sogar mit kleinen Teleskopen sehen konnte.

Die Helligkeit entwickelte sich nach einem Muster, das zu einer Supernova vom Typ Ia passt. Das ist eine Art Sternexplosion, die auftritt, wenn ein Weißer Zwerg, der etwa so groß ist wie die Erde, so viel Masse ansammelt, dass sein Kern die Schwelle zur Kernfusion überschreitet. Das wurde möglicherweise durch einen begleitenden Weißen Zwerg mit geringerer Masse ausgelöst, der auf einer spiralförmigen Bahn hineinstürzte.

Es ist besonders interessant, nach Supernovae vom Typ Ia zu suchen, weil ihre absolute Helligkeit bekannt ist. Daher verrät ihre scheinbare Helligkeit die Entfernung. So kann man Entfernungen im gesamten Universum kalibrieren.

Das Video zeigt, wie der Stern zerstört wurde. Es beginnt mit Bildern vor der Explosion, dann folgt die Aufhellung und schließlich das Verblassen der Supernova. Ihr Leuchten wurde durch Kernspaltung verursacht und dauerte mehrere Monate an. Die Überreste von SN2015F sind inzwischen so blass, dass man sie nur noch mit großen Teleskopen sieht. Doch gestern leuchtete am Nachthimmel erneut etwas auf. Diesmal ist es eine sogar noch hellere Supernova. Sie liegt in einer näheren Galaxie, nämlich in Centaurus A.

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