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Großteleskope der Erde untersuchen GRB 130427A

Eine Kugel vor schwarzem Hintergrund ist von blauen Flecken übersät. Über der Mitte ist ein weißes Licht mit einem roten Rand.

Illustrationscredit: NASA, DOE, Fermi-LAT-Collaboration

Im nahen Universum fand eine gewaltige Explosion statt. Nun ermitteln Großteleskope auf der ganzen Welt und im All. Der Gammablitz trägt die Bezeichnung GRB 130427A. Er wurde zuerst vom Satelliten Swift im Erdorbit im energiereichen Röntgenspektrum entdeckt. Dieser meldete den Ausbruch rasch der Erde.

Nur drei Minuten später fand das Teleskop ISON die Explosion im sichtbaren Licht. Es stellte seine extreme Helligkeit fest und gab genauere Koordinaten weiter. ISON in New Mexico hat einen halben Meter Durchmesser.

In den nächsten Minuten wurde die helle optische Entsprechung von mehreren rasch ausrichtbaren Teleskopen verfolgt. Dazu gehörten das 2-Meter-Teleskop P60 in Kalifornien, das 1,3-Meter-Teleskop PAIRTEL in New Mexico und das 2 Meter große Faulkes Telescope North auf Hawaii.

In nur zwei Stunden ermittelte das 8,2-Meter-Teleskop Gemini Nord auf Hawaii eine Rotverschiebung von 0,34. Damit positionierte es die Explosion in eine Entfernung von etwa 3,6 Milliarden Lichtjahren. Das ist in kosmologischen Größenordnungen relativ nahe.

Daten der RAPTOR-Ganzhimmelsüberwachung wurden analysiert. Sie wurden schon zuvor aufgenommen. Dabei entdeckt man eine sehr helle optische Entsprechung mit 7,4 Größenklassen. Diese trat 50 Sekunden vor dem Swift-Auslöseimpuls auf.

GRB 130427A war der hellste Ausbruch der letzten Jahre. Auch das Very Large Array VLA detektierte in energiearmen Radiowellenlängen ein Signal von GRB 130427A. Auch der Satellit Fermi maß es, und zwar in den höchsten je gemessenen Energiebereichen.

Neutrinodetektoren, Gravitationswellenteleskope und Observatorien, die für das Aufspüren extrem energiereicher Photonen gebaut wurden, suchen in ihren Daten nach einem Signal von GRB 130427A.

Diese Animation zeigt, wie der ganze Gammastrahlenhimmel einen Augenblick lang vom intensiven Leuchten von GRB 130427A überstrahlt wird. Die optische Entsprechung wird weithin beobachtet, denn es besteht die Möglichkeit, dass bald das Leuchten einer klassischen Supernova folgt.

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Im Orbit ein nasses Handtuch auswringen

Videocredit: CSA, ASC, Expedition 35

Was passiert, wenn man im Weltraum schwebend ein nasses Handtuch auswringt? Das Wasser kann im Erdorbit nicht zu Boden fallen, weil frei fallende Objekte scheinbar schweben. Fließt das Wasser aus dem Tuch? Die Antwort überrascht vielleicht.

Um es herauszufinden und um zu zeigen, wie seltsam ein Aufenthalt im Orbit sein kann, zeigte Chris Hadfield letzte Woche ein Experiment in der Mikrogravitation der Internationalen Raumstation im Erdorbit. Hadfield ist Commander der Expedition 35.

Das Video zeigt, dass einige Tropfen herausfliegen. Der Großteil des Wassers hält jedoch zusammen und bildet eine ungewöhnliche zylindrische Hülle um das Tuch. Die selbstklebende Oberflächenspannung des Wassers ist auch auf der Erde bekannt. Sie hilft zum Beispiel, künstlerische Wasserkaskaden oder gewöhnliche Regentropfen zu bilden.

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GRAILs Karte der Mondgravitation

Das Bild zeigt den Mond in sehr ungewöhnlichen Farben. Die Oberfläche ist gelb, die Krater sind rot und blau gefärbt und von roten und blauen Wällen umgeben. Die Farben zeigen die Gravitation der Regionen.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, JPL-Caltech, MIT, GSFC, SVS

Wie entstand der Mond? Um das herauszufinden, startete die NASA 2011 die Zwillingssonden Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL). Sie umkreisten den Mond und kartierten seine Oberflächengravitation so detailreich wie nie zuvor.

Oben ist eine Gravitationskarte von GRAIL abgebildet. Sie entstand bei dieser Mission. Regionen mit etwas schwächerer Gravitation sind blau dargestellt. Gebiete mit geringfügig stärkerer Gravitation sind rot abgebildet.

Analysen der GRAIL-Daten zeigen, dass der Mond eine unerwartet dünne Kruste hat. Sie ist weniger als zirka 40 Kilometer tief. Die allgemeine Zusammensetzung des Mondes ist ähnlich wie die der Erde. Auch andere überraschende Strukturen, die entdeckt wurden, stärken die Hypothese, dass der Mond nach einer gewaltigen Kollision aus Material der Erde entstand. Die Kollision fand in den frühen Jahren unseres Sonnensystems vor etwa 4,5 Milliarden Jahren statt.

Als der Treibstoff zur Neige ging, wurde die Mission beendet. Die beiden GRAIL-Satelliten Ebb und Flow stürzten mit etwa 6000 Kilometern pro Stunde in einen Mondkrater.

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Bärtierchen im Moos

Ein sackähnliches Tierchen hält sich auf Moos fest. Es ist ein Bärtierchen unter dem Elektronenmikroskop.

Bildcredit und Bildrechte: Nicole Ottawa und Oliver Meckes / Eye of Science / Science Source Images

Ist das ein Außerirdischer? Vielleicht nicht, aber von allen Tieren der Erde ist das Bärtierchen der vielleicht beste Kandidat. Bärtierchen können bekanntlich jahrzehntelang ohne Nahrung oder Wasser auskommen. Sie überleben außerdem Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt bis weit über dem Siedepunkt von Wasser. Auch ein Druck von fast Null bis Druckverhältnisse weit über jenem auf dem Meeresgrund sind kein Problem. Bärtierchen überleben auch direkte gefährliche Strahlung.

Die unglaubliche Überlebensfähigkeit dieser Extremophilen wurde 2011 außerhalb einer Raumfähre in der Umlaufbahn getestet. Bärtierchen sind so langlebig, weil sie ihre DNA reparieren. Sie können außerdem den Wassergehalt ihres Körpers auf wenige Prozent reduzieren.

Manche dieser winzigen Wasserbärchen wurden kürzlich beinahe zu Außerirdischen. Sie sollten an Bord der russischen Mission Phobos-Grunt zum Marsmond Phobos starten. Weil aber eine Rakete versagte und die Kapsel im Erdorbit blieb, waren sie weiterhin irdisch. Auf einem Großteil der Erde gibt es mehr Bärtierchen als Menschen. Oben ist eine gefärbte Aufnahme eines millimeterlangen Bärtierchens unter dem Elektronenmikroskop zu sehen. Es krabbelt über Moos.

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Grand-Canyon-Strichspuren

Über einer rötlichen felsigen Landschaft wölbt sich ein blauer Himmel mit den Strichspuren von Sternen.

Bildcredit und Bildrechte: Babak Tafreshi (TWAN)

Der Grand Canyon im amerikanischen Südwesten ist ein Naturwunder des Planeten Erde. Er ist auf dieser morgendlichen Himmelslandschaft abgebildet. Das digital kombinierte Bildmosaik zeigt die sedimentierten Gesteinsschichten der Schlucht in hellem Mondlicht.

Die freigelegten Sedimentschichten sind zwischen 200 Millionen bis 2 Milliarden Jahre alt. Die Schlucht ist ein Fenster in die Vergangenheit in geologischen Zeitdimensionen. Eine aktuelle Studie lieferte Hinweise, dass die Schlucht vielleicht schon vor 70 Millionen Jahren erodiert wurde.

Wenn man eine Kamera auf einem Stativ fixiert, während die Erde rotiert, zieht jeder Stern einen zierlichen Bogen am Nachthimmel. Die konzentrischen Bögen verlaufen um den Himmelsnordpol. Er ist die zum Himmel verlängerte Rotationsachse der Erde. Derzeit zeigt sie zu einem Punkt in der Nähe des hellen Polarsterns.

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Die Farben Merkurs

Der Himmelskörper erinnert an den Mond, und er ist intensiv gefärbt. Sowohl die Farben auch das Aussehen täuschen. Es ist der Planet Merkur, und die Farben haben zwar einen realen Hintergrund, sind aber stark überhöht.

Bildcredit: NASA / JHU Applied Physics Lab / Carnegie Inst. Washington

Die Farben des innersten Planeten im Sonnensystem wurden auf dieser Ansicht verstärkt. Sie basieren auf globalen Bilddaten der Raumsonde MESSENGER, die Merkur umkreist.

Menschliche Augen könnten die eindeutigen Farben nicht erkennen. Doch die Farben sind echt. Sie zeigen Regionen mit unterschiedlicher chemischer, mineralogischer und physikalischer Zusammensetzung auf der Oberfläche, die von Kratern zerfurcht ist.

Rechts oben ist das Caloris-Becken. Es ist eine große, runde, braun gefärbte Struktur auf Merkur. In den frühen Jahren des Sonnensystems entstand es durch einen Kometen- oder Asteroideneinschlag.

Das urzeitliche Becken wurde danach durch vulkanische Aktivität mit Lava geflutet. Auf ähnliche Weise sind die Mondmeere entstanden. Die Farbkontraste führen auch zu den hellblauen und weißen jungen Kraterstrahlen. Sie sind Material, das bei jüngeren Einschlägen ausgesprengt wurde. Man erkennt das Material leicht, wenn es sich über Gelände mit geringem Reflexionsvermögen in dunklerem Blau ausbreitet.

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Die große Meteorprozession 1913

Auf diesem verblassten Gemälde ziehen Meteore in Gruppen über den Himmel. Unten ist eine Häuserzeile mit Bäumen, rechts oben das Sternbild Orion.

Bildcredit und Bildrechte: RASC-Archiv; Danksagung: Bradley E. Schaefer (LSU)

Heute vor hundert Jahren fand die große Meteorprozession 1913 statt. Dieses Himmelsereignis wurde von manchen als „prachtvoll“ und „hinreißend“ beschrieben. Es ließ Menschen „verzaubert“ und „privilegiert“ zurück. Man musste sich an einem geeigneten Ort aufhalten: im Freien unter klarem Himmel.

Nur etwa 1000 Menschen berichteten, sie hätten die Prozession gesehen. Vor allem in der Nähe der kanadischen Stadt Toronto hatten viele Schaulustige Glück. Sie wurden von einem eindrucksvollen Zug heller Meteore, die mehrere Minuten lang in Gruppen über den Himmel zogen, gebannt.

Eine plausible vorläufige Hypothese besagt, dass ein einzelner großer Meteor einmal die Erdatmosphäre streifte und dabei zerbrach. Als die entstandenen Bruchstücke erneut auf die Erde trafen, kamen sie im südlichen Zentralkanada an. Sie zogen Tausende Kilometer dahin, passierten dabei den Nordosten der USA und stürzten am Ende in den Atlantik.

Das Bild oben zeigt die aktuelle Digitalisierung eines Gemäldes des Künstlers Gustav Hahn, das inzwischen verblasst ist. Hahn hatte Glück und sah das Ereignis mit eigenen Augen. Seit der großen Meteorprozession 1913 war zwar nichts Vergleichbares zu beobachten. Doch seither wurden zahlreiche helle Feuerkugeln aufgezeichnet. Jede davon ist ziemlich spektakulär, von manche gibt es sogar ein Video.

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Mars: Schatten am Point Lake

Das Panorama zeigt die Weite der Marslandschaft, vorne links ragt der Rover Curiosity ins Bild und wirft einen Schatten.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, MSSS, Mastcam

Was ist los, wenn man auf dem Mars seinen eigenen Schatten sieht, und er ist nicht menschlich? Dann ist man wohl der Roboterrover Curiosity, der derzeit den Mars erforscht. Curiosity landete letzten August im Gale-Krater. Seither ist er damit beschäftigt, Anzeichen für urzeitliches fließendes Wasser zu suchen. Er forscht auch nach Hinweisen, ob es auf dem Mars einst Leben gegeben haben könnte.

Das oben gezeigte breite Panorama wurde von Curiosity fotografiert. Es zeigt seinen Schatten in Gegenrichtung der Sonne. Das Bild entstand im November an einem Ort, der „Point Lake“ genannt wurde. Es gibt dort aber derzeit kein Wasser. Curiosity entdeckte bereits mehrere Hinweise auf ausgetrocknete Bachbetten auf dem Mars. Er setzt seine Erkundung fort, indem er in den nächsten Jahren den nahen Mt. Sharp erklimmt.

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