Nachthimmelsleuchten über Deutschland

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Bildcredit und Bildrechte: Jens Hackmann

Beschreibung: Kann Luft leuchten? Ja, aber normalerweise ist das schwierig zu erkennen. Wenn jedoch die Bedingungen günstig sind, ist ab einer Höhe von etwa 90 Kilometern ein zartes Leuchten zu beobachten, am besten auf einer Langzeitbelichtung, die mit einem Weitwinkelobjektiv fotografiert wurde.

Das gleiche Nachthimmelsleuchten ist häufig zu beobachten, wenn man nach unten blickt – auf Bildern der Erde, die im Orbit fotografiert wurden, und zwar als zarter Bogen, der über der Erdoberfläche schwebt. Oben sind zwischen den beigefarbenen Wolken über der gekrümmten Erde, hinter dem dahinziehenden Flugzeug und vor den funkelnden Sternen einige grüne Bänder des Nachthimmelsleuchtens zu sehen. Das Leuchten stammt vorwiegend von Atomen, die von ultraviolettem Sonnenlicht angeregt wurden, wobei die Streifen durch Dichteschwankungen entstehen, die von sich aufwärts bewegenden atmosphärischen Schwerewellen stammen.

Das obige Bild wurde Mitte Juli über Weikersheim in Deutschland fotografiert. Blitze und Polarlichter können die Luft ebenfalls zum Leuchten bringen, das jedoch durch Teilchenkollision entsteht und flüchtiger ist.

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Todgeweihte Galaxis: Bevorstehende Kollision mit Andromeda

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Illustrationscredit: NASA, ESA, Z. Levay und R. van der Marel (STScI) und A. Mellinger

Beschreibung: Wird unsere Galaxis, die Milchstraße, eines Tages mit ihrer größeren Nachbarin, der Andromedagalaxie, kollidieren? Sehr wahrscheinlich ja. Die sorgfältige Vermessung leichter Verschiebungen gegenüber den Hintergrundgalaxien von M31 auf aktuellen Bildern des Weltraumteleskops Hubble lässt den Schluss zu, dass sich das Zentrum von M31 auf direktem Kollisionskurs mit dem Zentrum unserer Heimatgalaxis befinden könnte. Dennoch scheinen die Störungen der Seitengeschwindigkeit groß genug zu sein, um die Möglichkeit offenzulassen, dass die Zentren der beiden Galaxien einander verfehlen – nur knapp, denn sie kommen einander nahe genug, dass sich ihre Außenbereiche gravitativ verschränken. Sobald das geschieht, werden die beiden Galaxien aneinander gebunden, tanzen umeinander und verschmelzen vielleicht im Laufe einiger Milliarden Jahre zu einer großen elliptischen Galaxie. Oben zeigt eine künstlerische Illustration den Himmel einer Welt in ferner Zukunft, wenn die zentralen Galaxienzentren einander zu zerstören beginnen. Die genaue Zukunft unserer Milchstraße und der gesamten Umgebung der Galaxien der Lokalen Gruppe bleibt wahrscheinlich in den nächsten Jahren Gegenstand aktiver Forschung.

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GALEX: Die Andromedagalaxie

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Credit: GALEX, JPL-Caltech, NASA

Beschreibung: Die Andromedagalaxie, die etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt ist, liegt – verglichen mit anderen großen Galaxien – gleich nebenan. Da sie so nahe ist und einen Durchmesser von etwa 260.000 Lichtjahren hat, waren 11 verschiedene Bildfelder des Satellitenteleskops Galaxy Evolution Explorer (GALEX) nötig, um dieses großartige Porträt einer Spiralgalaxie im Ultraviolettlicht zu erstellen. Während die Spiralarme auf Bildern der Andromeda (auch bekannt als M31) im sichtbaren Licht deutlich hervortreten, sehen die Arme auf dieser Ultraviolettansicht von GALEX eher wie Ringe aus, die von heißen, jungen, massereichen Sternen dominiert werden. Die Ringe, Orte mit heftiger Sternbildung, wurden als Hinweis auf eine Kollision von Andromeda mit ihrer kleineren elliptischen Nachbargalaxie M32 vor mehr als 200 Millionen Jahren interpretiert. Die große Andromedagalaxie und unsere Milchstraße sind die größten Elemente der Lokalen Gruppe.

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Vergangene und künftige Sterne von Andromeda

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Credit und Bildrechte: ESA/Herschel/PACS/SPIRE/J.Fritz(U.Gent) / XMM-Newton/EPIC/W.Pietsch(MPE)

Beschreibung: Die große, schöne Andromedagalaxie alias M31 ist eine etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie. Zwei Weltraum-Observatorien wurden zusammengeschlossen um dieses faszinierende Kompositbild von Andromeda in Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Spektrums herzustellen. Die bemerkenswerte Ansicht zeigt die Orte vergangener und künftiger Sterne dieser Galaxie. In rötlichen Tönen zeigen die Bilddaten des großen Infrarotteleskops Herschel die riesigen Staubstraßen, die von Sternen gewärmt werden, welche Andromedas Spiralarme entlangschweifen. Der Staub in Verbindung mit dem interstellaren Gas der Galaxie enthält das Rohmaterial für künftige Sternbildung. Röntgen-Daten des XMM-Newton-Teleskops in blau lokalisieren Andromedas Röntgen-Doppelsternsysteme. Diese Systeme enthalten wahrscheinlich Neutronensterne oder sterngroße schwarze Löcher, welche die Endstadien der Sternentwicklung darstellen. Die Andromedagalaxie, mehr als doppelt so groß wie unsere eigene Milchstraße, hat einen Durchmesser von mehr als 200.000 Lichtjahren.

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Ultraviolette Andromeda

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Credit: UV: NASA/Swift/Stefan Immler (GSFC) und Erin Grand (UMCP)
Sichtbares Licht: Bill Schoening, Vanessa Harvey/REU-Programm/NOAO/AURA/NSF

Beschreibung: Diese atemberaubende Aussicht stellt das am höchsten aufgelöste Bild dar, das je von der Andromeda-Galaxie (alias M31) im ultravioletten Wellenlängenbereich gemacht wurde. Das Mosaik, aufgenommen vom NASA-Satelliten Swift, wurde aus 330 Einzelbildern zusammengesetzt und bedeckt eine 200.000 Lichtjahre große Region. Es zeigt etwa 20.000 Quellen, die stark im energiereichen Ultraviolettlicht strahlen und von dichten Sternhaufen sowie jungen, heißen Sternen dominiert werden.

Natürlich ist die Andromedagalaxie die unserer Milchstraße am nächsten gelegene große Spiralgalaxie; sie ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Schieben Sie einfach Ihren Mauspfeil über das Bild um die Erscheinung dieses großartigen Inseluniversums im sichtbaren Licht mit seinem Ultraviolett-Porträt zu vergleichen.

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WISE-Infrarot-Andromeda

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Credit: NASA / JPL-Caltech / UCLA

Beschreibung: Diese scharfe Weitwinkelansicht zeigt das Infrarotlicht der Spiralgalaxie Andromeda (M31). Staub, der von Andromedas jungen Sternen aufgeheizt wird, ist gelb und rot dargestellt, während ältere Sternpopulationen als bläulicher Dunst erscheinen. Die Falschfarben-Himmelslandschaft ist ein Mosaik aus Bildern des neuen Wide-field Infrared Survey Explorer-Satelliten (WISE). Mit mehr als dem doppelten Durchmesser unserer Milchstraße ist Andromeda die größte Galaxie der Lokalen Gruppe. Andromedas eigene Satellitengalaxien M110 (darunter) und M32 (darüber) sind ebenfalls auf dem zusammengesetzten Feld enthalten. WISE wurde im Dezember 2009 gestartet und begann am 14. Januar mit einer sechs Monate dauernde Infrarotdurchmusterung des gesamten Himmels. Seine sensitiven Infrarotdetektoren werden voraussichtlich sowohl erdnahe Asteroiden entdecken als auch das ferne Universum erforschen. Gekühlt werden sie mit gefrorenem Wasserstoff.

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Andromeda – ein Inseluniversum

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Credit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Das am weitesten entfernte Objekt, das mit bloßem Auge leicht zu sehen ist, ist M31, die etwa zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernte große Andromedagalaxie. Doch ohne Teleskop erscheint diese gewaltige Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von mehr als 200.000 Lichtjahren als blasse, nebelhafte Wolke im Sternbild Andromeda. Im Gegensatz dazu enthült dieses digitale Teleskopbild Details eines hellen gelblichen Kerns und dunkler, sich windender Staubstraßen. Schmalband-Bilddaten, welche die Emissionen von Wasserstoffatomen aufzeichnen, zeigen die rötlichen Sternbildungsregionen, die die großartigen blauen Spiralarme sprenkeln, und junge Sternhaufen. Während heutzutage sogar Gelegenheits-Sterngucker von dem Wissen inspiriert werden, dass es viele ferne Galaxien wie M31 gibt, diskutierten Astronomen zu Beginn des 20. Jahrhunderts ernsthaft dieses fundamentale Konzept. Waren diese „Spiralnebel“ einfach entlegene Komponenten unserer eigenen Milchstraßen-Galaxis, oder waren sie stattdessen „Inseluniversen“ – ferne Sternsysteme, vergleichbar mit der Milchstraße selbst? Diese Frage stand im Mittelpunkt der berühmten Shapley-CurtisDebatte von 1920, welche später durch Beobachtungen von M31 zugunsten des Inseluniversums Andromeda entschieden wurde.

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Andromeda, ultraviolett

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Credit: Ultraviolett: NASA/Swift/Stefan Immler (GSFC) und Erin Grand (UMCP); Optisch: Bill Schoening, Vanessa Harvey/REU-Programm/NOAO/AURA/NSF

Beschreibung: Diese atemberaubende Ansicht, die mit dem Teleskop an Bord des NASA-Satelliten Swift aufgenommen wurde, ist das höchstaufgelöste Bild, das je von der Andromedagalaxie (alias M31) aufgenommen wurde – im ultravioletten Wellenlängenbereich.

Das Mosaik wurde aus 330 Einzelbildern erstellt, die eine 200.000 Lichtjahre weite Region abdecken. Es zeigt etwa 20.000 Quellen, die von heißen, jungen Sternen dominiert werden, und dichte Sternhaufen, die im energiereichen Ultraviolettlicht stark strahlen. Natürlich ist die Andromedagalaxie mit einer Entfernung von 2,5 Millionen Lichtjahren die unserer Milchstraße am nächsten gelegene große Spiralgalaxie.

Um die Erscheinung dieses großartigen Inseluniversums im sichtbaren Licht mit ihrem Ultraviolettbild zu vergleichen, schieben Sie einfach den Mauspfeil über das Bild.

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M31: Die Andromeda-Galaxie

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Credit und Bildrechte: Robert Gendler (robgendlerastropics.com)

Beschreibung: Andromeda ist die unserer Galaxis, der Milchstraße, am nächsten gelegene große Galaxie. Unsere Galaxis sieht Andromeda vermutlich sehr ähnlich. Zusammen dominieren diese beiden Galaxien die Lokale Gruppe. Andromedas diffuses Licht stammt von den Hunderten Milliarden Sternen, aus denen sie besteht. Die wenigen deutlich ausgeprägten Sterne, die das Bild von Andromeda umgeben, sind in Wirklichkeit in Sterne unserer eigenen Galaxis, die deutlich vor dem Hintergrundobjekt liegen. Andromeda wird häufig als M31 bezeichnet, da sie das 31. Objekt auf Messiers Liste diffuser Himmelsobjekte ist. M31 ist so weit entfernt, dass Licht etwa zwei Millionen Jahre braucht, um uns von dort aus zu erreichen. Obwohl mit bloßem Auge zu sehen, ist das obige Bild von M31 ein digitales Mosaik aus 20 Einzelbildern, die mit einem kleinen Teleskop aufgenommen wurden. Vieles an M31 ist nicht bekannt, zum Beispiel wie ihr ungewöhnliches zweigeteiltes Zentrum entstand.

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M 110: Satellitengalaxie der Andromedagalaxie

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Credit und Bildrechte: Jean-Charles Cuillandre (CFHT) und Giovanni Anselmi (Coelum Astronomia), Hawaiian Starlight

Beschreibung: Unsere Milchstraße ist nicht alleine. Sie ist Teil einer Ansammlung von etwa 25 Galaxien, die als Lokale Gruppe bekannt ist. Unter den Mitgliedern sind die große Andromedagalaxie (M31), M32, M33, die Große Magellansche Wolke, die Kleine Magellansche Wolke, Dwingeloo 1, mehrere kleine irreguläre Galaxien und viele elliptische Zwerg- und sphäroidale Zwerggalaxien. Unten rechts ist eine der elliptischen Zwerggalaxien abgebildet: NGC 205. Ähnlich wie M32 ist NGC 205 ein Begleiter der riesigen M31 und auf Fotografien manchmal südlich des Zentrums von M31 zu sehen. Das Bild zeigt, dass NGC 205 ungewöhnlich für eine elliptische Galaxie ist, da sie mindestens zwei Staubwolken enthält (auf 9 und 2 Uhr – sie sind sichtbar, aber schwierig auszumachen) sowie Anzeichen von Sternbildung, die kürzlich stattgefunden hat. Diese Galaxie ist manchmal als M110 bekannt, obwohl sie in Wirklichkeit nicht Teil des Originalkatalogs von Messier ist.

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Andromeda, das Inseluniversum

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Credit und Bildrechte: Tony Hallas

Beschreibung: Das am weitesten entfernte, mit bloßem Auge leicht erkennbare Objekt ist M31, die große Andromedagalaxie, sie ist etwa zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernt. Doch ohne Teleskop erscheint sogar diese gewaltige, etwa 200.000 Lichtjahre große Galaxie als blasse, nebelige Wolke im Sternbild Andromeda. Auf diesem beeindruckenden digital aus Teleskopbildern erstellten Mosaik sind die Gegensätze eines hellen gelben Kerns, dunkler gewundener Staubbahnen, prächtiger blauer Spiralarme und Sternhaufen dargestellt.

Heute sind sogar Gelegenheitshimmelsbeobachter von dem Wissen beeindruckt, dass es viele ferne Galaxien wie M31 gibt, doch vor weniger als 90 Jahren diskutierten Astronomen dieses fundamentale Konzept. Waren diese „Spiralnebel“ einfache abgelegene Bestandteile unserer Milchstraße, oder waren sie „Inseluniversen“ – weit entfernte Systeme aus Sternen, die mit der Milchstraße selbst vergleichbar sind? Diese Frage war ein zentraler Punkt der berühmten Shapley-CurtisDebatte im Jahr 1920, die später durch Beobachtungen von M31 zugunsten von Andromeda, dem Inseluniversum, entschieden wurde.

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