Eine Sonnenuhr zeigt die Sonnenwende

Diese Sonnenuhr schreibt am Tag der Sonnenwende das Wort SOLSTICE. Zur Tagundnachtgleiche schreibt sie EQUINOXE.

Bildcredit und Bildrechte: Jean-Marc Mari

Welcher Tag ist heute? Wenn Tag und die Zeit passen, zeigt diese Sonnenuhr: SOLSTICE. Nur dann steht unsere Sonne so, dass Sonnenlicht durch die Öffnungen strömt und den Begriff für die längsten und kürzesten Tage des Jahres zeigt. Genau das passiert heute (und im Dezember).

Die Sonnenuhr wurde 1980 von Jean Salins konstruiert und steht an der Ecole Supérieure des Mines de Paris in Valbonne Sophia Antipolis im Südosten von Frankreich. An zwei anderen Tagen des Jahres bekommen Beobachter dieser Sonnenuhr zu sehen, wie sie ein weiteres Wort bildet: EQUINOXE.

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Finsternis über Amerika: Video zeigt Pfadprognose

Videocredit: NASA GSFCStudio für wissenschaftliche Visualisierung; Blaue-Murmel-Daten: Dank an Reto Stöckli (NASA/GSFC)

Wo seid ihr bei der Finsternis in den USA? Am 21. August kreuzt der Mondschatten die Staaten auf dem Kontinent Nordamerika. Das passiert erstmals seit 1979. Der Pfad wurde dank aktuellen astronomischen Wissens präzise berechnet. Ihr seht ihn auf diesem NASA-Video. Die meisten Menschen in den USA sind weniger als eine Tagesreise vom Zentralpfad der totalen Sonnenfinsternis entfernt. Im Rest von Nordamerika sieht man eine partielle Sonnenfinsternis.

Auf dem Pfad der Totalität bedeckt der Mond die Sonne. Dabei verbreitet er ganze 2 Minuten und 40 Sekunden gruselige Dunkelheit, wenn der Himmel ausreichend klar ist. Möchtet ihr während der Finsternis eine Party veranstalten? Dann kontaktiert den örtlichen Verein für Astronomie, ein Zentrum für Wissenschaft oder die Universität. Vielleicht ist dort schon eine geplant.

Manche Leute reisten bis ans Ende der Welt und beobachteten dort eine totale Sonnenfinsternis. Auf dem Weg zeichneten sie unterhaltsame Abenteuer auf.

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Höhepunkte am Sommerhimmel

Die Grafik zeigt astronomische Ereignisse am Sommerhimmel 2017. Ein KLick auf das Bild lädt die Datei in deutscher Sprache.

Illustrationscredit und -rechte: Universe2go.com

Was ist diesen Sommer am Himmel los? Diese Grafik zeigt einige Höhepunkte auf der Nordhalbkugel der Erde. Die Ereignisse am Himmel im Frühsommer sind links aufgefächert, wie bei einem Zifferblatt, dessen Mitte unten ist. Die Ereignisse im Spätsommer sind rechts angeordnet.

Objekte, die relativ nahe bei der Erde sind, liegen näher an der Zeichnung mit Teleskop unten in der Mitte. Fast alles, was hier dargestellt wurde, sieht man ohne Teleskop. Ein Höhepunkt am Sommerhimmel ist, dass man Jupiter im Juni und Saturn im August nach Sonnenuntergang sieht. Mitte Juli gibt es eine enge Begegnung von Mond, Venus und dem hellen Stern Aldebaran. Anfang August erreicht der Meteorstrom der Perseïden seinen Höhepunkt.

Doch das wichtigste astronomische Ereignis im Sommer ist eine totale Sonnenfinsternis. Sie zieht am 21. August auf einer schmalen, hoffentlich wolkenfreien Schneise quer über die USA.

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Annäherung an den Blasennebel

Visualisationscredit: NASA, ESA und F. Summers, G. Bacon, Z. Levay und L. Frattare (Viz 3D Team, STScI); Danksagung: T. Rector/University of Alaska Anchorage, H. Schweiker/WIYN und NOAO/AURA/NSF, NASA, ESA und das Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Was sieht man, wenn man sich dem Blasennebel nähert? Diese Blase wurde vom Wind und der Strahlung eines massereichen Sterns geblasen. Sie ist nun sieben Lichtjahre groß. Der heiße Stern darin ist Tausende Male leuchtstärker als unsere Sonne. Er wurde inzwischen aus der Mitte des Nebels verschoben.

Zu Beginn der Visualisierung nähert sich der Blick dem Blasennebel (NGC 7635). Später wandert er um den Nebel herum und nähert sich weiter. Die Bilder, aus denen die Visualisierung in Zeitraffer berechnet wurde, stammen vom Weltraumteleskop Hubble im Orbit und vom WIYN-Teleskop auf dem Kitt Peak im US-Bundesstaat Arizona. Die Visualisierung basiert auf einem 3-D-Computermodell. Sie enthält künstlerische Interpretationen. Die Entfernungen sind stark verkürzt.

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Die Wellen im Perseushaufen

Wellen aus Gas schwappen im Perseus-Galaxienhaufen, sie sind innen gelb und verlaufen nach außen zu Rot, bis sie ins Schwarz übergehen. Links unten ist eine große Delle in den Wellen, vielleicht ein Hinweis, dass ein kleinerer Galaxienhaufen vorbeigeschrammt ist.

Bildcredit: NASA, CXC, GSFC, Stephen Walker, et al.

Dieses Röntgenbild des Chandra-Observatoriums ist kontrastverstärkt. Es zeigt, wie gewaltige kosmische Wellen in einem riesigen Speicher aus leuchtendem heißen Gas wirbeln und schwappen. Das Bild ist mehr als 1 Million Lichtjahre breit. Es zeigt das Zentrum des nahen Galaxienhaufens im Perseus. Der Haufen ist etwa 240 Millionen Lichtjahre entfernt.

Der Großteil der beobachtbaren Masse im Perseus-Galaxienhaufen besteht aus Gas, das den ganzen Haufen füllt. Das ist auch in anderen Galaxienhaufen so. Das Gas hat Temperaturen von zig Millionen Grad und leuchtet hell im Röntgenbereich.

Simulationen mit Computern bilden Details der Strukturen nach, die durch das röntgenheiße Gas im Perseushaufen schwappen. Dazu gehört auch die markante konkave Bucht links unter der Mitte. Die Bucht ist etwa 200.000 Lichtjahre groß, also doppelt so groß wie unsere Milchstraße. Dass es sie gibt, lässt vermuten, dass wahrscheinlich auch der Haufen im Perseus vor Milliarden Jahren von einem kleineren Galaxienhaufen gestreift wurde.

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Ein Neutronenstern kühlt ab

Der Supernovaüberrest Cas A ist von einer Wolke umgeben, die sich ausdehnt. Rechts unten ist eine Illustration des Neutronensterns, so könnte er aussehen.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/UNAM/Ioffe/D.Page, P. Shternin et al; Optisch: NASA/STScI; Illustration: NASA/CXC/M. Weiss

Die helle Quelle in der Mitte ist ein Neutronenstern. Das ist der unglaublich dichte, kollabierte Rest eines Sternkerns mit viel Masse. Der Supernovaüberrest Cassiopeia A (Cas A) umgibt ihn. Er ist angenehme 11.000 Lichtjahre entfernt.

Cas A ist die finale Explosion eines massereichen Sterns. Das Licht der Supernova erreichte die Erde erstmals vor etwa 350 Jahren. Die Trümmerwolke dehnt sich aus, sie ist etwa 15 Lichtjahre groß. Das Bildkomposit entstand Röntgendaten und optischen Aufnahmen.

Der Neutronenstern in Cas A kühlt ab. Er ist aber noch so heiß, dass er Röntgenlicht abstrahlt. Jahrelange Beobachtungen mit dem Röntgenteleskop Chandra im Erdorbit zeigen, dass der Neutronenstern rasch abkühlt. Das geschieht so schnell, dass man vermutet, dass ein großer Teil vom Kern des Neutronensterns eine reibungsfreie Supraflüssigkeit aus Neutronen bildet. Chandras Beobachtungen sind die ersten Hinweise auf diesen seltsamen Zustand der Neutronenmaterie.

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Das holografische Prinzip

Das Bild zeigt viele bunte Flecken. Wenn man das Bild schielend anstarrt, erkennt man nach einiger Zeit eine Teekanne, die plastisch hervortritt.

Bildcredit: Caltech

Sagt dieses Bild mehr als tausend Worte? Was das Holografische Prinzip betrifft, beträgt die größte Menge an Information, die dieses Bild enthalten kann, auf einem handelsüblichen Monitor eines Computers etwa 3 x 1065 Bit.

Das Holografische Prinzip ist bisher unbewiesen. Es besagt, dass die Menge an Information, die in einem Bereich auf jeder beliebigen Oberfläche enthalten sein kann, begrenzt ist. Somit hängt die Menge an Information im Inneren eines Raumes – anders, als man vermuten würde – nicht vom Volumen des Raumes ab, sondern von der Fläche der angrenzenden Wände.

Das Prinzip leitet sich von der Idee ab, dass die Seite einer Fläche, die nur etwa ein Bit Information enthält, eine Planck-Länge misst. Eine Planck-Länge ist die Größenordnung, ab der die klassische Gravitation ihre Bedeutung verliert und die Quantenmechanik übernimmt. Diese Grenze wurde erstmals 1993 von dem Physiker Gerard ‚t Hooft postuliert.

Man kann diese scheinbar abwegige Überlegung verallgemeinern. Dann ergibt sich, dass die Information in einem Schwarzen Loch nicht vom Volumen bestimmt wird, sondern von der Oberfläche des Ereignishorizonts.

Der Begriff „holografisch“ leitet sich von der Analogie zu einem Hologramm ab. Dabei entstehen dreidimensionale Bilder, indem man Licht auf eine flache Leinwand projiziert. Aufgepasst: Manche sehen in diesem Bild vielleicht nicht 3 x 1065 Bit, sondern eine Teekanne.

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Mann, Hund, Sonne

Hinter den Silhouetten von Bäumen geht eine riesige Sonne unter. Davor ist die Silhouette eines Mannes mit seinem Hund. Unter den Bäumen ist eine riesige Sonnenfleckengruppe.

Bildcredit und Bildrechte: Jens Hackmann

Das sollte ein Foto mit Bäumen vor der untergehenden Sonne werden. Aber manchmal ist das Unerwartete fotogen. Während einiger Planungsfotos ging unerwartet ein Mann mit seinem Hund vorbei. Das Ergebnisbild war so eindrucksvoll, dass es – nach Beschnitt – das Hauptfoto wurde.

Die Sonne wirkt so groß, weil das Bild mit Teleobjektiv aus einer Entfernung von einem Kilometer fotografiert wurde. Durch die Streuung des blauen Lichts in der Erdatmosphäre leuchtet der untere Teil der Sonne etwas rötlicher als der obere. Wenn ihr die Sonne genau betrachtet, seht ihr über dem Kopf des Mannes eine große Gruppe Sonnenflecken.

Das Bild wurde letzte Woche in Bad Mergentheim in Deutschland fotografiert.

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