Kategorie: APOD

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SN Refsdal: Das erste vorhergesagte Supernovabild

Die Kreise im Bild markieren Stellen, an denen eine Supernova auftauchte, nachdem ihr Licht von einer Gravitationslinse in mehrere Bilder aufgespalten wurde.

Bildcredit: NASA, ESA und S. Rodney (JHU) und das FrontierSN-Team; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley) und das GLASS-Team; J. Lotz (STScI) und das Frontier Fields Team; M. Postman (STScI) und das CLASH-Team; weiters: Z. Levay (STScI)

Sie ist zurück. Noch nie zuvor wurde die Beobachtung einer Supernova vorhergesagt. Es war ein einzigartiges astronomisches Ereignis und trat im Feld des Galaxienhaufens MACS J1149.5+2223 auf.

Die meisten hellen Flecken im Bild sind Galaxien im Haufen. Die aktuelle Supernova hat die Bezeichnung Supernova Refsdal. Sie ereignete sich nur einmal im fernen Universum, und zwar weit hinter diesem massereichen Galaxienhaufen. Die Gravitation führt dazu, dass sich der Haufen wie eine massereiche Gravitationslinse verhielt. Er spaltete das Bild der Supernova Refsdal in mehrere helle Bilder auf.

Eines dieser Bilder erreichte die Erde vor etwa zehn Jahren. Es ist wahrscheinlich im oberen roten Kreis dargestellt. Leider wurde es verpasst. Vier weitere helle Bilder erreichten im April ihre größte Helligkeit im unteren roten Kreis. Sie sind als erste Einsteinkreuz-Supernova um eine massereiche Galaxie im Haufen verteilt.

Doch da war noch mehr. Untersuchungen zeigten, dass wahrscheinlich noch ein sechstes helles Supernovabild auf dem Weg zur Erde war. Es würde wahrscheinlich im nächsten Jahr ankommen.

Anfang des Monats wurde dieses sechste helle Bild geborgen. Es erschien pünktlich im mittleren roten Kreis, wie es vorhergesagt worden war. Wenn wir solche Bildfolgen untersuchen, verstehen wir besser, wie Materie in Galaxien und Galaxienhaufen verteilt ist. Das führt zu neuen Erkenntnissen, wie schnell das Universum expandiert und auf welche Weise massereiche Sterne explodieren.

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Dunkle Erde mit rotem Kobold

Hinter einem Solarpaneel (links) und dem Ende eines Roboterarms (rechts) ist die Erde zu sehen. Rechts leuchtet ein heller Blitz, darüber ein roter Kobold.

Bildcredit:  ISS, Besatzung der Expedition 31, NASA

Dieses Bild der Erde zeigt etwas sehr Ungewöhnliches – seht ihr es? Lange Zeit hielt man das flüchtige Phänomen für eine Legende. Hier ist hier erkennbar, wenn man weiß, wo man es suchen muss. Das Bild wurde Ende April auf der Internationalen Raumstation (ISS) in der Erdumlaufbahn fotografiert. Links ragen die Solarpaneele der ISS ins Bild, rechts sind Teile eines Roboterarms.

Das Phänomen wird selten fotografiert. Es ist als Roter Kobold bekannt. Ihr seht es – wenn auch sehr blass – über der hellen Region rechts im Bild. Der helle Bereich und der Rote Kobold sind verschiedene Blitzarten. Der weiße Blitz kommt häufiger vor. Über Kobolde wird zwar schon seit 300 Jahren anekdotenhaft berichtet. Trotzdem wurden sie erst 1989 erstmals zufällig auf Film gebannt.

Vieles über Kobolde ist noch unbekannt, etwa wie sie entstehen, wie sie sich auf den atmosphärischen globalen Stromkreislauf auswirken und ob sie irgendwie mit anderen Blitzphänomenen der oberen Atmosphäre zusammenhängen, zum Beispiel mit blauen Strahlen oder terrestrischen Gammablitzen.

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Sternströme und die Walgalaxie

Mitten im Bild ist eine leicht gekrümmte Galaxie mit vielen blauen Sternbildungsgebieten, die an einen Wal erinnert. Oben ist eine kleine Begleitgalaxie. Um die Galaxie verlaufen zarte Sternströme.

Bildcredit und Bildrechte:  R Jay Gabany (Blackbird-Observatorium); Mitarbeit: David Martínez-Delgado (Universität Heidelberg) et al.

Die Spiralgalaxie NGC 4631 ist nur 25 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im gut erzogenen nördlichen Sternbild Jagdhunde. Die Galaxie ist von der Kante sichtbar. Sie ist ähnlich groß wie die Milchstraße. Ihre verzerrte Keilform erinnert manche an einen kosmischen Hering, andere an ihren gängigen Namen: Walgalaxie.

Die kleine, auffallend helle elliptische Begleiterin NGC 4627 der großen Galaxie liegt über ihrem staubigen gelblichen Kern. Auch kürzlich entdeckte blasse Zwerggalaxien sind im Halo von NGC 4631 verteilt. Die matten, ausgedehnten Strukturen unter (und über) NGC 4631 wurden als Gezeitensternströme erkannt. Die Sternströme sind Reste einer begleitenden Zwerggalaxie. Sie wurde bei wiederholten Begegnungen mit dem Wal zerrissen. Die Annäherungen begannen vor etwa 3,5 Milliarden Jahren.

Auch in nahen Galaxien postulieren kosmologische Modelle zur Bildung von Galaxien Gezeitensternströme, etwa bei der Entstehung unserer eigenen Milchstraße.

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Herbig-Haro 24

Hinter beleuchteten Staubwolken ist ein Herbig-Haro-Objekt mit einer Akkretionsscheibe verborgen. Daraus schießen zwei Strahlen hervor, die nach oben und unten verlaufen. Entlang der Ströme bilden sich Knoten.

Bildcredit:  NASA, ESA, Hubble-Vermächtnis (STScI / AURA) / Hubble-Europa-Kooperation; Danksagung: D. Padgett (GSFC), T. Megeath (Universität von Toledo), B. Reipurth (Universität von Hawaii)

Es sieht aus wie ein Doppellichtschwert. Diese beiden kosmischen Materiestrahlen strömen von einem neuen Stern in einer nahen Galaxis aus. Die atemberaubende Szene wurde aus Bilddaten des Weltraumteleskops Hubble konstruiert. Sie zeigt etwa ein halbes Lichtjahr im Objekt Herbig-Haro 24 (HH 24).

Das Objekt ist ungefähr 1300 Lichtjahre oder 400 Parsec entfernt und liegt in den Sternschmieden des Molekülwolkenkomplexes Orion B. Der zentrale Protostern von HH 24 ist vor direkter Sicht verborgen. Er ist von kaltem Staub und Gas umgeben, der zu einer rotierenden Akkretionsscheibe abgeflacht ist. Aus der Scheibe fällt Materie auf das junge stellare Objekt und wird aufgeheizt.

Entlang der Rotationsachse des Systems werden Ströme ausgestoßen. Sie liegen einander gegenüber. Die schmalen, energiereichen Ströme schneiden durch die interstellare Materie in der Region und bilden auf ihrem Pfad leuchtende Stoßfronten in Serie.

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Geminiden des Südens

Über den Magellan-Zwillingsteleskopen breitet sich der Nachthimmel mit den Zwillingen, Orion, den Plejaden und weiteren Himmelsschätzen aus. Meteore der Geminiden zischen über den Himmel.

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

Der jährliche Meteorstrom der Geminiden auf der Erde war keine Enttäuschung. Er erreichte am 14. Dezember vor der Dämmerung seinen Höhepunkt, als unser Planet durch den Staub des aktiven Asteroiden 3200 Phaethon pflügte. Die Meteore strömen vom Radianten des Stroms in den Zwillingen aus. Die Nachtlandschaft entstand auf der Südhalbkugel.

Für dieses Bild wurden mehr als 5 Stunden lang viele Einzelbilder fotografiert. Sie zeichneten die Meteorspuren auf. Dann wurden einzelne Bilder für das Ergebnis-Kompositbild ausgewählt und am sternklaren Himmel ausgerichtet. Der Himmel lag über den 6,5-Meter-Magellan-Zwillingsteleskopen am Las-Campanas-Observatorium in Chile. Rigel im Orion und Sirius leuchten hell neben der Milchstraße, die zum Zenit aufsteigt.

Der Radiant des Meteorstroms steht unten am Horizont bei Castor und Pollux. Das sind die Zwillingssternen in Gemini. Der Radianteffekt entsteht durch die Perspektive. Die parallelen Meteorspuren laufen scheinbar in der Ferne zusammen. Die Meteore der Geminiden treten mit etwa 22 km/s in die Erdatmosphäre ein.

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Der Pferdekopfnebel

Das lebhafte Bild zeigt eine rote Nebelwolke, in der Mitte ist ein dunkler Pferdekopf eingekerbt. Links leuchtet ein Nebel, der an eine Flamme erinnert. Viele Sterne sind im Bild verteilt, einige davon sind sehr hell.

Bildcredit und Bildrechte: José Jiménez Priego

Der Pferdekopfnebel ist einer der berühmtesten Nebel am Himmel. Das Bild zeigt ihn als dunkle Kerbe mitten im roten Emissionsnebel. Der Pferdekopf ist dunkel. Er ist eine undurchsichtige Staubwolke vor einem hellen, roten Emissionsnebel. Die kosmische Wolke hat zufällig eine erkennbare Form. Es ist ähnlich wie bei manchen Wolken in der Erdatmosphäre. In vielen Tausend Jahren ändern die Bewegungen in der Wolke ihr Aussehen.

Das rote Leuchten des Nebels entsteht, wenn Elektronen mit Protonen rekombinieren. Dabei entstehen Wasserstoffatome. Links im Bild ist der Flammennebel. Er ist ein orangefarbiger Nebel mit Fasern aus dunklem Staub. Links unter dem Pferdekopfnebel befindet sich ein bläulicher Reflexionsnebel. Er reflektiert bevorzugt das blaue Licht der nahen Sterne.

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Schillernde Bögen über Buenos Aires

Am heiteren Himmel über Buenos Aires leuchtet ein seltener Zirkumhorizontalbogen. Eiskristalle in Federwolken zerlegen Sonnenlicht in seine Spektralfarben.

Bildcredit und Bildrechte: Sergio Montúfar (Planetario Ciudad de La Plata, pna)

Was sind diese schillernden Bögen am Himmel? Regenbögen treten bei Regen auf. Doch auch wenn Eiskristalle in der Erdatmosphäre schweben, entstehen Bögen aus Sonnenlicht, das in seine Farben zerlegt wird. Die Eiskristalle verhalten sich gemeinsam wie ein riesiges Prisma. Der obere Farbbogen entsteht häufiger als Teil eines 22-Grad-Halos um die Sonne. Dabei brechen sechsseitige Eiskristalle Sonnenlicht zwischen zwei ihrer sechs Kanten.

Der untere Farbbogen ist jedoch sehr ungewöhnlich. Es ist ein Zirkumhorizontalbogen. Das Phänomen wird manchmal als Feuerregenbogen bezeichnet. Es entsteht aber auch durch Eis, nicht durch Feuer oder Regen. Dabei lenkt eine Reihe waagrechter, dünner, flacher Eiskristalle das Sonnenlicht zwischen der oberen und der unteren Seitenfläche zu uns. Die Eiskristalle schweben die in hohen Federwolken. Solche Bögen entstehen nur, wenn die Sonne mehr als 58 Grad über dem Horizont steht.

Dieser Himmel war letzten Monat am frühen Nachmittag zu sehen, und zwar im Nordwesten über einer Diagonale von La Plata im argentinischen Buenos Aires.

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Pluto: Von den Bergen zu den Ebenen

Links unten ragen zerklüftete Berge von Plutos Oberfläche auf. Scharf abgegrenzt beginnt rechts oben glattes Gelände, das durch Gräben aufgeteilt ist. Es ist von Eisgruben übersät. Das glatte Gelände gehört zur herzförmigen Ebene Sputnik Planitia.

Bildcredit: NASA, Johns Hopkins U. APL, SwRI

Was zeigen die bisher schärfsten Ansichten von Pluto? Die robotische Raumsonde New Horizons zieht nun ins äußere Sonnensystem weiter. Dabei schickt sie einige sehr hoch aufgelöste Bilder ihrer historischen Begegnung mit Pluto, die im Juli stattfand. Hier seht ihr eines der aktuellen hoch aufgelösten Bilder.

Links liegen die al-Idrisi Montes. Es sind gebirgige Hochländer, sie bestehen vermutlich vorwiegend aus Blöcken aus festem Stickstoff. Eine scharfe Küstenlinie führt rechts zu den Eisebenen. Sie bilden Teile der herzförmigen Struktur, die als Sputnik Planitia bekannt ist. Warum die Ebenen aufgeteilt und von Eisgruben übersät sind, ist derzeit unbekannt. Das Bild wurde etwa 15 Minuten vor der größten Annäherung fotografiert. Es zeigt eine etwa 30 Kilometer große Region.

Als Nächstes rast die Raumsonde New Horizons am Neujahrstag 2019 am Kuiper-Gürtel-Objekt 2014 MU 69 vorbei.

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