Der Kosmos im Spiegel

Oben ziehen Sterne ihre Spuren am Himmel, darunter reflektieren gewaltige Spiegel eines Solarkraftwerks die Strichspuren.
Bildcredit und Bildrechte: Jeff Dai (TWAN)

Tagsüber reflektieren hier mehr als 12.000 große Spiegel das Sonnenlicht. Sie stehen in einem solarthermischen Speicherkraftwerk, das mit Heliostaten und Salzschmelze arbeitet. Das Kraftwerk liefert 100 Megawatt. Es steht am westlichen Rand der Wüste Gobi nahe bei Dunhuang in der chinesischen Provinz Gansu. Die einzelnen Spiegelpaneele drehen sich. Sie folgen der Sonne wie Sonnenblumen. Gemeinsam wirken sie wie ein einziger Riesenspiegel, der das Sonnenlicht zu einer Position im Zentralturm des Kraftwerks reflektiert.

Doch nachts stehen die Spiegel reglos da. Sie reflektieren dann das Licht von zahllosen fernen Sternen, Haufen und Nebeln in der Milchstraße und Objekten, die weiter außen liegen. Diese nächtliche Sci-Fi-Himmelslandschaft wurde am 15. September fotografiert. Dazu wurde eine Kamera auf Stativ am Rand der gewaltigen Anordnung aus Spiegeln aufgestellt. Der kombinierte Ablauf der Digitalbilder zeigt konzentrische Bögen der Strichspuren am Himmel. Sie werden im Lauf der Nacht auf surreale Weise gespiegelt.

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Ghirigori – Sternengekritzel

Vor einem dunklen Hintergrund sind bunte leuchtende Schnörkel zu sehen, die von Sternen gezogen wurden.

Bildcredit und Bildrechte: Paolo Palma

Auf die Himmelsleinwand kritzeln macht Spaß. Mit einer kreativen Fototechnik könnt ihr das Licht punktförmiger Sterne über ein digitales Bild tanzen lassen, indem ihr während einer Aufnahme leicht auf das Teleskop tippt. Dabei entsteht eine geschnörkelte Linie, die vom Stern gezogen wird, oder zwei von Doppelsternen gezogene Schnörkel. Die Lichtspuren können die Farbe des Sterns verraten.

Dieses künstlerische Mosaik zeigt farbige Linien, sogenannte Ghirigori, aus Sternen der nördlichen Sternbilder Bootes, Nördliche Krone, Schlangenträger und Haar der Berenike. Die 25 Sterne, welche die vielfältigen farbenfrohen Schnörkel gezogen haben, sind am Rand markiert. Die Temperatur bestimmt die Farbe des Sterns. Bei weißlichen Sternen ist die Temperatur ähnlich wie die der Sonne, Sterne in bläulicheren Tönen sind heißer und Sterne in gelben und roten Farben sind kühler als die Sonne.

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Der Mechanismus von Antikythera

Der korrodierte Kern gehört zu einer komplexen antiken Maschine, die in Griechenland bei Antikythera an Bord eines versunkenen Schiffes entdeckt wurde.

Bildcredit und Lizenz: Marsyas, Wikipedia

Was kann das? Niemand wusste, dass es vor 2000 Jahren die Technologie gab, um so eine Maschine zu bauen. Das hier ist der Mechanismus von Antikythera. Viele sehen darin den ersten Computer. Man fand ihn auf dem Meeresgrund an Bord eines verfaulenden griechischen Schiffes.

Seine Komplexität führte zu jahrzehntelanger Forschung. Wahrscheinlich sind auch heute noch einige seiner Funktionen unbekannt. Röntgenbilder der Maschine bestätigten: Die Hauptfunktion der vielen uhrähnlichen Zahnräder und Lager eine transportable handbetriebene, geozentrische Planetenmaschine war, die künftige Sternen- und Planetenpositionen sowie Mond- und Sonnenfinsternisse berechnete.

Hier seht ihr den korrodierten Kern des größten Zahnrades im Mechanismus von Antikythera, es ist etwa 13 Zentimeter groß. Der ganze Mechanismus war 33 Zentimeter hoch, also ähnlich wie ein großes Buch. In jüngster Zeit wurde es durch neue Computermodelle der fehlenden Teile möglich, diese überraschende antike Maschine vollständig nachzubilden.

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Sonnenflecken auf der aktiven Sonne

Auf der Sonnenoberfläche ist ein Muster aus Sonnenflecken, das aus zwei Gürteln über und unter dem Äquator besteht.

Bildcredit: NASA, SDO; Bearbeitung und Bildrechte: Şenol Şanlı

Warum ist unsere Sonne gerade so aktiv? Das ist nicht genau bekannt. Eine Zunahme an Oberflächenaktivität war zu erwarten, weil unsere Sonne 2025 ein Aktivitätsmaximum erreicht. Doch letzten Monat brachte die Sonne mehr Sonnenflecken hervor als in jedem Monat des letzten 11-Jahres-Zyklus – und sogar seit 2002.

Hier seht ihr ein Komposit aus Bildern, die das Solar Dynamics Observatory der NASA von Jänner bis Juni täglich aufnahm. Es zeigt eine große Zahl an Sonnenflecken. Große einzelne Flecken können etwa zwei Wochen lang von links nach rechts über die ganze Sonnenscheibe verfolgt werden. Im Lauf eines Sonnenzyklus treten Sonnenflecken meist immer näher am Äquator auf.

Sonnenflecken sind nur eine Art der Oberflächenaktivität auf unserer Sonne. Es gibt auch Sonnenfackeln oder koronale Massenauswürfe (KMA), bei denen Teilen ins Sonnensystem geschleudert werden. Da diese Teilchen Astronauten* und Elektronik beeinflussen können, ist die Beobachtung von Oberflächenstörungen von mehr als nur ästhetischem Wert. Andererseits kann Sonnenaktivität tatsächlich einen sehr hohen ästhetischen Wert haben, wenn sie in der Erdatmosphäre ein Polarlicht auslöst.

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Eine Karte des beobachtbaren Universums

Ein Viertelkreis ist unten an der Spitze hell, geht von innen nach außen in rot über, dann blau, außen am Kreisbogen ist die Hintergrundstrahlung abgebildet.

Bildcredit und Bildrechte: B. Ménard und N. Shtarkman; Daten: SDSS, Planck, JHU, Sloan, NASA, ESA

Was wäre, wenn wir bis zum Rand des beobachtbaren Universums sehen könnten? Wir würden Galaxien hinter Galaxien sehen und dahinter nochmals Galaxien, und dahinter, nun ja, Quasare, das sind die hellen Zentren weit entfernter Galaxien.

Für ein besseres Verständnis der allergrößten Größenordnungen, die der Menschheit zugänglich sind, wurde eine Karte aller Galaxien und Quasare erstellt, die von 2000 bis 2020 mit der Sloan Digital Sky Survey (eine digitale Himmelsdurchmusterung) entdeckt wurden. Die Karte reicht bis zum Rand des beobachtbaren Universums.

Das Bild zeigt einen Keil der Karte mit ungefähr 200.000 Galaxien und Quasaren. Sie überblickt einen Zeitraum, der 12 Milliarden Jahre in die Vergangenheit reicht, das entspricht der kosmologischen Rotverschiebung 5.

Fast jeder Punkt im nahen unteren Teil der Illustration zeigt eine Galaxie. Die Rottöne zeigen die zunehmende Rotverschiebung und Entfernung. Ebenso zeigt fast jeder Punkt im obern Teil einen fernen Quasar. Blau schattierte Punkte sind näher als rote. Viele Entdeckungen zeigen deutlich, wie die Gravitation zwischen Galaxien dazu führte, dass sich das nahe Universum zu immer ausgeprägteren Faserstrukturen verdichtete als das ferne Universum.

Detailreichere Karte des heutigen APOD

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Nachricht aus dem Gravitationsuniversum

Die Illustration zeigt die Strahlen von Pulsaren im Bild und links oben ein Paar verschmelzender schwarzer Löcher. Über die Bildmitte verteilt sich ein Gitter, das die Verformung der Raumzeit durch vorbeiziehende Gravitationswellen darstellt.

Illustrationscredit: NANOGrav Physics Frontier Center; Text: Natalia Lewandowska (SUNY Oswego)

Das Nordamerikanische Nanohertz-Observatorium für Gravitationswellen (NANOGrav) beobachtete mit riesigen Radioteleskopen 68 Pulsare. Dabei fand es Hinweise auf Gravitationswellen (GW) im Hintergrund. Dazu wurden kleine Verschiebungen der Zeiten, zu denen die Impulse ankamen, genau vermessen.

Diese Verschiebungen hängen bei einzelnen Pulsaren so zusammen, dass GW die wahrscheinliche Ursache sind. Der GW-Hintergrund entsteht wohl durch Hunderttausende sehr massereicher Doppelsysteme aus Schwarzen Löchern, vielleicht sind es sogar Millionen.

Teams in Europa, Asien und Australien veröffentlichten heute getrennt voneinander ihre Ergebnisse. Bisher maßen die Detektoren LIGO und Virgo GW mit hoher Frequenz, wenn einzelne Paare massereicher Objekte, die umeinander kreisen, verschmolzen sind. Das sind zum Beispiel stellare Schwarze Löcher.

Diese Illustration zeigt so ein Ereignis, das die Raumzeit erschüttert. Hier kreisen zwei sehr massereiche Schwarze Löcher und mehrere Pulsare umeinander. Sie weisen anscheinend leichte Zeitverschiebungen auf. Ein verzerrtes Gitter zeigt den Einfluss der GW auf die Raumzeit.

Offene Wissenschaft: 3000+ Codes in der Quellcodebibliothek für Astrophysik

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Stern verschluckt Planet

Credit der Videoanimation: K. Miller und R. Hurt (Caltech, IPAC)

Es ist das Ende einer Welt, wie wir sie kennen. Konkret wurde beobachtet, wie der sonnenähnliche Stern ZTF SLRN-2020 einen seiner Planeten verschluckte. Zwar endet so mancher Planet, indem er auf einer Spiralbahn in den Zentralstern stürzt. Doch das Ereignis 2020, an dem ein jupiterähnlicher Planet beteiligt war, war das erste, das direkt beobachtet wurde.

Der Stern ZTF SLRN-2020 ist etwa 12.000 Lichtjahre von der Sonne entfernt und liegt im Sternbild Adler (Aquila). Die Animation des Ereignisses zeigt zuerst, wie die Atmosphäre des Gasplaneten abgestreift wird, während er um Rand des Sterns kreist, an den er durch Gravitation gebunden ist. Ein Teil vom Gas des Planeten wird in die Sternatmosphäre aufgenommen, der Rest wird in den Weltraum ausgestoßen.

Gegen Ende des Videos wird der Planet vollständig verschluckt und fällt ins Zentrum des Sterns. Dadurch dehnt sich die äußere Atmosphäre des Sterns kurz aus, heizt sich auf und wird heller. Eines Tages in vielleicht acht Milliarden Jahren könnte der Planet Erde auf einer Spirale in unsere Sonne fallen.

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Farbe ins Universum bringen

Holzstich eines Wanderers, der den Kopf durch eine mit Sternen übersäte Kugelschale steckt. Links dahinter ist ein Räderwerk zu sehen. In der Mitte steht ein Baum in einer Landschaft, rechts blickt eine skeptische Sonne zum Wanderer, oben ist eine abgewandte Mondsichel mit Gesicht.

Bildcredit: Unbekannt, vermutlich C. Flammarion

Habt ihr Lust, das Universum auszumalen? Dann ist diese berühmte astronomische Illustration eine provisorische Einladung. Ihr, eure Freunde, Eltern oder Kinder können es ausdrucken oder auch digital färben.

Vielleicht interessiert euch, dass der tatsächliche Künstler unbekannt ist, obwohl diese Illustration im Laufe der letzten 100 Jahre an zahlreichen Orten auftauchte. Außerdem hat diese Arbeit keinen anerkannten Namen – fällt euch ein guter ein?

Die Illustration erschien erstmals 1888 in einem Buch von Camille Flammarion. Häufig soll sie zeigen, dass die aktuellen Konzepte Menschen jederzeit durch umfassendere Erkenntnisse ersetzt werden können.

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