Christbaum-Polarlicht

Das grüne Polarlicht über einer verschneiten Bergkette reicht hoch in den Himmel hinauf. Seine Form erinnert an einen Christbaum.

Bildcredit und Bildrechte: Jingyi Zhang

Es war Dezember, und am Himmel erstrahlte ein Christbaum. Ein Polarlicht in leuchtend grünen, blauen und lila Farben bildete eine Erscheinung, die an einen Baum erinnerte. Das Licht entstand in den hohen Schichten der Atmosphäre. Dort reagierten Sauerstoff und Stickstoff mit einem Sturm aus Elektronen. Die Zusammenstöße hoben Elektronen in den Atomen und Molekülen auf ein höheres Energieniveau. Als die Elektronen in ihren ursprünglichen Zustand zurückfielen, strahlten sie sichtbares Licht ab.

Das Bild wurde im Dezember 2023 in Djúpivogur auf Island aufgenommen.

Unsere Sonne ist derzeit in der energiereichsten Phase ihres Zyklus, der 11 Jahre dauert. In dieser Phase hat sie viele Sonnenflecken und aktive Regionen. Sie dauert wohl noch bis nächstes Jahr. Auf unserer Sonne gab es das ganze Jahr um das Maximum Ausbrüche. Manchmal führten sie zu spektakulären Polarlichtern auf der Erde.

Bildbearbeitung: Astrofotografie-Wettbewerb der NASA

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Meteor Borealis

Über einem See schimmern unten grüne und oben rote Polarlichter. Oben am Himmel steht der Große Wagen, durch den Kasten zischt ein Meteor der Perseiden.

Bildcredit und Bildrechte: Jason Dain

Diese Einzelaufnahme entstand am 12. August westlich von Halifax im kanadischen Nova Scotia. Die Kamera war nach Norden gerichtet. Das Bild zeigt einen hellen Meteor der Perseïden am Nachthimmel. Seine weiß glühende Spur ist flüchtig. Der Lichtblitz kreuzt die Sterne des Großen Wagens, einem berühmten nördlichen Asterisus. In den USA ist es ein himmlisches Küchengerät.

Dahinter schimmerten Schleier aus Polarlichtern. In diesem Fall waren es Nordlichter. Sie tanzen in der Nacht um dem Höhepunkt des jährlichen Perseïden-Meteorschauers. Das führte zu einer doppelten Überraschung. Die Polarlichter auf dem Planeten Erde entstanden durch geomagnetische Stürme, die von den Fackeln der aktiven Sonne ausgelöst wurden.

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Die Zigarrengalaxie von Hubble und Webb

Links ist ein Bild der ungewöhnlichen Galaxie M82 zu sehen. Ein quadratischer Bildausschnitt ist rechts auf einem JWST-Bild vergrößert dargestellt. Von der Ebene der Spiralgalaxie gehen viele rot leuchtende Fasern aus.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)

Irgendetwas Seltsames ist mit dieser Galaxie passiert, aber was? Die als Zigarrengalaxie bekannte und als M82 katalogisierte Galaxie wirft rot leuchtendes Gas und Staub aus ihrem Zentrum aus.

Obwohl diese Starburst-Galaxie sicherlich durch einen kürzlichen Vorbeiflug an ihrer Nachbargalaxie, der großen Spiralgalaxie M81, aufgewühlt wurde, erklärt dies nicht vollständig die Quelle des rot leuchtenden, nach außen expandierenden Gases und Staubs. Es gibt Hinweise darauf, dass dieses Material durch die kombinierten Teilchenwinde vieler Sterne nach außen getrieben wird, die zusammen einen galaktischen Superwind bilden.

Die hier gezeigten Bilder zeigen links eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops im sichtbaren Licht und rechts eine Aufnahme des James-Webb-Weltraumteleskops von der zentralen Region im Infrarotlicht. Eine detaillierte Betrachtung des neuen Webb-Bildes zeigt überraschenderweise, dass dieser rot leuchtende Staub mit heißem Plasma verbunden ist. Die Erforschung der Natur dieser seltsamen nahen Galaxie wird sicherlich weitergehen.

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Lichtsäulen über der Inneren Mongolei

Viele dünne Lichtsäulen verbinden eine verschneite Landschaft mit einem sternenklaren Himmel. Der Große Wagen und weitere Sternbilder sind hinter den bunten Säulen zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: N. D. Liao

Was passiert über diesem Feld? Hier wurden keine Polarlichter fotografiert, sondern Lichtsäulen, die typischerweise ein viel näheres Phänomen sind.

An den meisten Orten auf der Welt kann man mit etwas Glück eine Sonnensäule sehen, also eine Säule aus Licht, die scheinbar von der Sonne aufsteigt. Die Ursache für Lichtsäulen sind flache, flatternde Eiskristalle, die das Sonnenlicht in der oberen Atmosphäre reflektieren. Normalerweise verdunsten diese Eiskristalle, ehe sie den Boden erreichen.

Doch bei frostigen Temperaturen können flache, flimmernde Eiskristalle in Bodennähe in Form von leichtem Schnee entstehen, der manchmal als Eisnebel bezeichnet wird. Solche Eiskristalle können Lichter am Boden als Säulen reflektieren, die Sonnensäulen nicht unähnlich sind. Dieses Bild entstand letzten Monat im Wulan-Butong-Grasland in der Inneren Mongolei, die zu China gehört.

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Quadrantiden des Nordens

Rechts unten ist die dunkle Silhouette eines bewaldeten Hanges, links unten die Kronen von kahlen Bäumen. Darüber breitet sich ein klarer Sternenhimmel aus. Meteore blitzen durchs Bild, sie strömen von einem Punkt im nicht mehr existierenden Sternbild Mauerquadrant aus. Von oben ragt die Deichsel des großen Wagens ins Bild. Der Mittlere der drei Sterne, Mizar-Alcor, ist ein Doppelstern. Links daneben sind die markanten hinteren Kastensterne des kleinen Wagens, noch weiter links und etwas höher der Polarstern.

Bildcredit und Bildrechte: 염범석 Bum-Suk Yeom

Der Meteorstrom der Quadrantiden ist nach dem längst vergessenen Sternbild Quadrans Muralis benannt. Dieses historische Sternbild wird in der Astronomie nicht mehr verwendet. Doch dort befindet sich der Radiant, das ist der scheinbare Ausgangspunkt der Sternschnuppen am Himmel. Die Meteore der Quadrantiden bieten Himmelsbeobachter*innen auf der Nordhalbkugel der Erde immer zu Jahresbeginn ein Schauspiel.

An der Stelle des Mauerquadranten liegt heute die Grenze der Sternbilder Bärenhüter und Drache. Der Radiant liegt damit in unmittelbarer Nähe des Asterismus Großer Wagen. In anderen Kulturkreisen sieht man ihn als Pflug.

Die Sterne der Deichsel am Großen Wagen leuchten in der rechten oberen Bildecke. Der Radiant des Meteorstroms liegt direkt darunter. Die Schnuppen der Quadrantiden ziehen Spuren über den Nachthimmel. Rückwärts zeigen sie zum Radianten. Der Polarstern steht links oben. Das Komposit wurde am 4. Januar 2024 in Jangsu in Südkorea aufgenommen. Die Einzelbilder entstanden in den Stunden um das Maximum des Meteorstroms.

Im Jahr 2003 erkannte man einen Asteroiden als Ursprungskörper der Staubwolke, aus der die Sternschnuppen der Quadrantiden stammen.

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Polarlicht und Milchstraße über Norwegen

Hinter einem malerischen Vordergrund ist ein sternenklarer Nachthimmel zu sehen. Im Vordergrund sind abgerundete Felsen und eine Person vor einem entfernten Meer zu sehen. Hinten sind das Band der Milchstraße und helle Polarlichter.

Bildcredit und Bildrechte: Giulio Cobianchi

Was sind die beiden riesigen Bögen am Himmel? Der bekanntere ist links das zentrale Band der Milchstraße. Die gewaltige Scheibe aus Sternen und Nebeln umschließt hier einen Großteil des südlichen Himmels. Unter dem Sternbogen leuchten der orangefarbene Planet Mars und die ausgedehnte Andromeda-Galaxie.

Doch die kalte Polarnacht bot noch mehr! Einige Minuten lang erschien in dieser kalten arktischen Nacht ein zweiter großer Bogen am Himmel. Er war doppelt und umschloss einen Teil des nördlichen Himmels: Es war ein Polarlicht. Polarlichter sind viel näher als Sterne. Sie bestehen aus leuchtender Luft hoch oben in der Erdatmosphäre.

Außerhalb des grünen Polarlichtbogens leuchtet eine Sterngruppe. Diese ist landläufig als Großer Wagen bekannt. Das Digitalkomposit aus 20 Bildern entstand Mitte November 2022 über den Inseln von Lofoten in Norwegen.

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Der Große Wagen über dem Pyramidenberg

Eine Landschaft mit hohen Bergen in der Ferne und immergrünen Bäume in der Nähe. Oben ist ein sternenklarer Himmel, an dem die Sterne des Großen Wagens leicht erkennbar sind. Ein Rollover-Bild beschriftet die Namen der Sterne des Großen Wagens.

Bildcredit und Bildrechte: Steve Cullen

Seit wann kennt ihr diese Sterngruppe? Sie ist zwar in vielen Kulturen auf der ganzen Erde als Sternbild bekannt. Doch sie verbinden den Asterismus mit ganz verschiedenen Merkhilfen oder folkloristischen Geschichten: In den USA ist er als Große Schöpfkelle bekannt. In Großbritannien nennt man ihn Pflug, in Frankreich Kasserolle und im deutschen Sprachraum Großer Wagen.

Die sieben Sterne sind allerdings kein offizielles Sternbild. Sie gehören zu einer viel größeren Figur. Der Name, der 1922 von der Internationalen Astronomischen Union festgelegt wurde, ist Große Bärin (Ursa Major; Anmerkung zur deutschen Übersetzung: „Der Bär“ wäre im Lateinischen „ursus“). Die anerkannten Namen der Sterne sind von links nach rechts: Alkaid, Mizar und Alkor, Alioth, Megrez, Phecda, Merak und Dubhe.

Selbstredend sind die Sterne in jedem denkbaren Sternbild in den meisten Fällen nicht physisch miteinander verbunden. Daher überrascht es, dass die meisten Sterne des Großen Wagens anscheinend in dieselbe Richtung durchs All pflügen. Diese Eigenschaft teilen sie sogar mit weiteren Sternen in einem noch größeren Feld am Himmel.

Die gemessene gemeinsame Bewegung (als Sternstrom) legt nahe, dass sie doch lose zusammengehören und einen nahen Sternhaufen bilden. Man schätzt, dass dieser Sternhaufen nur ungefähr 75 Lichtjahre entfernt ist. Sein Durchmesser beträgt bis zu 30 Lichtjahre. Der Haufen ist als Ursa-Major-Gruppe bekannt. Mit „Gruppe“ ist „gemeinsame Bewegung“ gemeint. Dieses Bild zeigt die ikonische Sternformation über dem Pyramidenberg im kanadischen Alberta.

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M82: Galaxie mit supergalaktischem Wind

Die Galaxie im Bild ist sehr unregelmäßig, sie verläuft diagonal durchs Bild, ist von der Seite zu sehen und im Vordergrund ist ein rot gefleckter Nebel.

NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Bildrechte: Harshwardhan Pathak

Warum stößt die Zigarrengalaxie roten Rauch aus? M82, wie diese Sternbildungsgalaxie auch genannt wird, wurde bei einer aktuellen Begegnung mit der großen Spiralgalaxie M81 aufgewirbelt. Doch das ist nicht die vollständige Erklärung der Quelle für das rot leuchtende Gas und den Staub, die nach außen strömen.

Es gibt Hinweise, dass Gas und Staub von den kombinierten Teilchenwinden vieler Sterne hinausgetrieben wird. Zusammen bilden sie einen galaktischen Superwind. Die Staubteilchen stammen vermutlich aus dem interstellaren Medium von M82 und sind tatsächlich ähnlich groß wie Partikel in Zigarrenrauch.

Dieses Fotomosaik betont eine spezifische Farbe des roten Lichts, das vorwiegend von ionisiertem Wasserstoff abgestrahlt wird. Es zeigt detaillierte Fasern aus diesem Gas und Staub. Die Fasern reichen weiter als 10.000 Lichtjahre.

Die Zigarrengalaxie ist 12 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist im Infrarotlicht die hellste Galaxie am Himmel. Ihr seht sie im sichtbaren Licht mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Großer Wagen (Ursa Major).

APOD ist in den Weltsprachen Arabisch, Bulgarisch, Chinesisch (Peking), Chinesisch (Taiwan), Deutsch, Englisch (GB), Französisch (Frankreich), Hebräisch, Indonesisch, Japanisch, Katalanisch, Kroatisch, Montenegrinisch, Niederländisch, Polnisch, Portugiesisch (Brasilien), Russisch, Serbisch, Slowenisch, Spanisch, Syrisch, Taiwanesisch, Tschechisch, Türkisch, Türkisch und Ukrainisch verfügbar.

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