Die Wasserstoffwolken von M33

Die riesigen HII-Regionen in der Dreiecksgalaxie M33.

Bildcredit und Bildrechte: Luca Fornaciari

Beschreibung: Die prächtige Spiralgalaxie M33 besitzt anscheinend mehr als genug leuchtenden Wasserstoff. M33 ist ein markantes Mitglied der Lokalen Gruppe, sie ist auch als Dreiecksgalaxie bekannt und ungefähr drei Millionen Lichtjahre entfernt.

Die riesigen HII-Regionen, die entlang der losen, zum Kern gewundenen Spiralarme von M33 verteilt sind, gehören zu den größten Sternentstehungsgebieten, die wir kennen. In diesen Gebieten entstehen kurzlebige, aber sehr massereiche Sterne. Die intensive Ultraviolettstrahlung der leuchtstarken massereichen Sterne ionisiert den Wasserstoff in der Umgebung und erzeugt so das charakteristische rote Leuchten.

Um die HII-Regionen auf diesem Teleskopbild zu betonen, wurde mit Breitbanddaten eine Farbansicht der Galaxie erstellt. Diese wurde mit Schmalband-Bilddaten kombiniert, welche mit einem H-alpha-Filter aufgenommen wurden, der für das Licht der stärksten Wasserstoff-Emissionslinie durchlässig ist.

In den Seitenleisten sind Nahaufnahmen der katalogisierten HII-Regionen zu sehen. Anhand der Nummer findet ihr die jeweilige Position in der Dreiecksgalaxie. Die riesige HII-Region NGC604 zum Beispiel befindet sich in der rechten Seitenleiste sowie auf Position 15 – das ist auf diesem Porträt von M33 vom Galaxienzentrum aus gesehen etwa die 4-Uhr-Position.

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Papermoon-Sonnenfinsternis

Dieses fantastische Bild vom Sonnenuntergang in Xilin Gol in der Inneren Mongolei in China zeigt Sonne und Mond bei der partiellen Sonnenfinsternis.

Bildcredit und Bildrechte: Wang Letian (Augen bei Nacht)

Beschreibung: Es erinnert an einen Papiermond, der an einer gemalten Sonne vorbei segelt. Doch es sind keine Kartonwolken. Und es ist kein Fantasiebild. Dieses Bild eines orangefarbenen Himmels ist echt – es ist ein digitales Komposit aus zwei Aufnahmen der Sonnenfinsternis, die Anfang des Monats stattfand. Die erste Aufnahme wurde mit einem gewöhnlichen Teleskop gemacht, das die überbelichtete Sonne und den unterbelichteten Mond erfasste. Das zweite Bild wurde mit einem Sonnenteleskop fotografiert, um Details der Chromosphäre der Sonne im Hintergrund zu zeigen.

Die leinwandähnliche Struktur der Sonne entstand durch die Abbildung in einem besonderen Rotton, der von Wasserstoff abgestrahlt wird. Am Sonnenrand seht ihr mehrere Protuberanzen. Das Bild wurde kurz vor Sonnenuntergang in Xilin Gol in der Inneren Mongolei in China fotografiert. Die Idee, dass der Mond aus dichtem Gestein, die Sonne aus heißem Gas und Wolken aus schwebenden Wasser- und Eiströpfchen bestehen, ist ebenfalls keine Fantasie.

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Bildpunkte in der Sonne

Die Sonne in H-Alpha-Licht mit den Silhouetten der Internationalen Raumstation und Chinas neuer Raumstation Tiangong.

Bildcredit und Bildrechte: Wang Letian (Augen bei Nacht)

Beschreibung: Diese beiden Bilder wurden aus Video-Einzelbildern erstellt. Sie wurden sie mit einem sicheren Sonnenteleskop und einem H-Alpha-Filter fotografiert und  zeigen interessante Details der Sonnenoberfläche sowie gewaltige Protuberanzen vom 6. Juni (oben) und 18. Juni am Sonnenrand.

Diese Aufnahmen aus Peking (China) zeigen auch die Silhouetten der Internationalen Raumstation und Chinas neuer Raumstation Tiangong vor der hellen Sonne, während sie vorüberzogen. Die Internationale Raumstation liegt im unteren Bildfeld nahe der Mitte, sie kreuzt die Sonnenscheibe links neben der hellen aktiven Region AR2833 und unter einem großen, bogenförmigen Sonnenfilament.

Die chinesische Raumstation befindet sich im oberen Bildfeld rechts neben der Mitte unter der aktiven Sonnenregion AR2827, ihr seht sie als kleine Kombination aus den Formen „+“ und „-„.

Die Bilder der vorbeiziehenden Außenposten im Orbit wurden mit derselben Ausrüstung und mit der gleichen Auflösung fotografiert, wobei die Internationale Raumstation ungefähr 492 Kilometer entfernt ist. Die chinesische Raumstation war mehr als 400 Kilometer von der Kamera entfernt.

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Alnitak und der Flammennebel

Der Flammennebels (NGC 2024) liegt 1500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Orion.

Bildcredit und Bildrechte: Team ARO

Beschreibung: Was beleuchtet den Flammennebel? 1500 Lichtjahre entfernt liegt ein Nebel im Sternbild Orion, der wegen seines Leuchtens und der dunklen Staubbahnen wie ein loderndes Feuer wirkt (links).

Doch Feuer – die rasante Aufnahme von Sauerstoff – ist nicht das, was diese Flamme zum Leuchten bringt, sondern der helle Stern Alnitak, der östlichste Stern im Gürtel des Orion. Er steht ganz links und strahlt energiereiches Licht in die Flamme. Dabei werden Elektronen aus den großen Wasserstoffwolken geschlagen, die sich dort befinden. Ein Großteil des Leuchtens entsteht, wenn die Elektronen und der ionisierte Wasserstoff rekombinieren.

Dieses Bild des Flammennebels (NGC 2024) wurde in drei sichtbaren Farbbereichen fotografiert und durch Details ergänzt, die von einer Langzeitbelichtung stammen. Letztere wurde in Licht fotografiert, das nur von Wasserstoff abgestrahlt wird. Der Flammennebel ist Teil des Orion-Molekülwolkenkomplexes. Diese Sternentstehungsregion enthält auch den berühmten Pferdekopfnebel.

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Halbe Sonne mit Protuberanz

Die Sonne hinter Wolken mit Protuberanz im H-Alpha-Licht.

Bildcredit und Bildrechte: Rainee Colacurcio

Beschreibung: Was passiert mit der Sonne? Offenbar ist die untere Hälfte der Sonne hinter einer dicken Wolke versteckt. Weltweit gesehen bedecken Wolken die Sonne ungefähr zwei Drittel der Zeit, wenn auch an vielen Orten auf dem Festland viel weniger.

Rechts oben seht ihr eine Protuberanz auf der Sonne aus magnetisch schwebendem heißem Gas. Die Protuberanz wirkt zwar klein, doch sie könnte unsere Erde leicht einhüllen, und sie kann über einen Monat bestehen bleiben.

Dieses Bild ist eine Kombination aus zwei Aufnahmen, eine davon ist auf die Wolke und die Protuberanz optimiert, die andere auf die Sonnentextur. Beide wurden im Abstand von etwa einer Stunde mit derselben Kamera am selben Ort in Lynnwood in Washington (USA) aufgenommen.

Die zottige Struktur stammt von der Chromosphäre der Sonne, das ist eine Atmosphärenschicht, die in der speziellen Farbe der Aufnahme zum Vorschein kommt. Die Gleichförmigkeit der Textur zeigt, dass die Oberfläche relativ ruhig ist. Das ist ein Hinweis auf das soeben vergangene Sonnenaktivitätsminimum im 11-Jahres-Zyklus der Sonne.

In den nächsten Jahren steuert die Sonne auf einen aktiveren Zeitabschnitt zu, in dem Sonnenflecken, Protuberanzen und schließlich auch Polarlichter auf der Erde häufiger auftreten: das Sonnenmaximum.

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Merkur und die ruhige Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: John Chumack

Beschreibung: Am 11. November 2019 war die Sonne großteils ruhig, sie verzeichnete ein Minimum in ihrem 11-jährigen Aktivitätszyklus. Der einzige sichtbare Fleck war eigentlich ein Planet, nämlich Merkur, der fünfeinhalb Stunden lang gemächlich vor der ruhigen Sonnenscheibe vorbeizog.

Die Silhouette des innersten Planeten im Sonnensystem maß etwa 1/200stel des scheinbaren Sonnendurchmessers, sie befindet sich auf diesem scharfen, vollständigen Schnappschuss der Sonne fast in der Mitte. Das Bild wurde mit einem H-alpha-Filter und einem sicheren Sonnenteleskop aufgenommen. Es zeigt auch Protuberanzen am Sonnenrand – leuchtendes Plasma, das in gebogenen Magnetfeldern gefangen ist.

Natürlich können – von der Erde aus gesehen – nur die inneren Planeten Merkur und Venus vor der Sonne vorbeiziehen und als Silhouette erscheinen. Dieser Merkurtransit folgte auf den Transit von 2016, es war der 4. von 14 Transiten vor der Sonnenscheibe im 21. Jahrhundert. Der nächste Merkurtransit findet am 13. November 2032 statt.

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Die Geister der Kassiopeia

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Bildcredit und Bildrechte: Tommaso Stella

Beschreibung: Diese hellen Ränder und fließenden Formen sehen in kosmischer Größenordnung geisterhaft aus. Die farbenprächtige Himmelslandschaft ist eine Teleskopansicht im Sternbild Kassiopeia, sie zeigt die zurückgefegten kometenförmigen Wolken IC 59 (links) und IC 63.

Die Wolken sind etwa 600 Lichtjahre entfernt und keine Geister im eigentlichen Sinn. Sie verschwinden jedoch langsam unter dem Einfluss der energiereichen Strahlung des heißen, leuchtstarken Sterns Gamma Cassiopeiae. γ Cas ist der helle Stern links oben im Bild, er ist physisch nur 3 bis 4 Lichtjahre vom Nebel entfernt.

In IC 63, der etwas näher an γ Cas liegt, dominiert rotes H-alpha-Licht, das abgestrahlt wird, wenn Wasserstoffatome mit Elektronen rekombinieren, nachdem sie durch die Ultraviolettstrahlung des Sterns ionisiert wurden. Der weiter vom Stern entfernte IC 59 weist anteilig weniger H-alpha-Emissionen auf, dafür mehr von dem charakteristischen blauen Farbton von Sternenlicht, das an Staub reflektiert wird.

Das Sichtfeld umfasst mehr als 1 Grad oder 10 Lichtjahre in der geschätzten Entfernung von Gamma Cassiopeiae und seiner Freunde.

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Die Wasserstoffwolken von M33

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Bildcredit: Subaru-Teleskop (NAOJ), Weltraumteleskop Hubble; Bildbearbeitung: Robert Gendler; zusätzliche Daten: BYU, Robert Gendler, Johannes Schedler, Adam Block; Bildrechte: Robert Gendler, Subaru-Teleskop, NAOJ

Beschreibung: Die prächtige Spiralgalaxie M33 besitzt anscheinend mehr als ihren gerechten Anteil an leuchtendem Wasserstoff. M33 ist auch als die Dreiecksgalaxie bekannt und ein markantes Mitglied der Lokalen Gruppe. Sie ist ungefähr drei Millionen Lichtjahre von uns entfernt.

Auf diesem prachtvollen Mosaik aus 25 Teleskopbildern sind die inneren 30.000 Lichtjahre der Galaxie dargestellt. Dieses Porträt von M33 entstand aus Bilddaten von Teleskopen im Weltraum und auf der Erde. Es zeigt die rötlichen ionisierten Wasserstoffwolken der Galaxie – so genannte HII-Gebiete. Die riesigen HII-Regionen von M33 sind entlang der losen Spiralarme verteilt, die sich zum Kern winden. Sie gehören zu den größten Sternbildungsgebieten, die wir kennen – Orte, an denen kurzlebige, aber sehr massereiche Sterne entstehen. Die intensive Ultraviolettstrahlung der leuchtstarken massereichen Sterne ionisiert den umgebenden Wasserstoff und erzeugt so das charakteristische rote Leuchten.

Um dieses Bild zu verbessern, wurde mit Breitbanddaten eine Farbansicht der Galaxie erstellt und mit Schmalbanddaten kombiniert, welche durch einen H-alpha-Filter aufgenommen wurden. Dieser Filter ist durchlässig für das Licht der stärksten sichtbaren Wasserstoffemissionsline.

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Himmelsspektakel im Skorpion

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Bildcredit und Bildrechte: Stéphane Guisard, TWAN

Beschreibung: Wenn der Skorpion mit bloßem Auge betrachtet so gut aussehen würde, würden die Menschen ihn besser kennen. Doch der Skorpion erscheint eher in Form weniger heller Sterne in einem gut bekannten TierkreisSternbild, auf das selten hingewiesen wird. Doch für ein so eindrucksvolles Bild wie dieses braucht man eine gute Kamera, Farbfilter und digitale Bildbearbeitung. Um die Details herauszuarbeiten, wurden für dieses Bild nicht nur lang belichtete Aufnahmen in mehreren Farben verwendet, sondern auch eine Aufnahme in einer sehr speziellen roten Farbe, die von Wasserstoff abgestrahlt wird.

Das Bildergebnis zeigt viele atemberaubende Details. Durch die linke Bildhälfte verläuft senkrecht ein Teil der Ebene unserer Milchstraße. Dort befinden sich gewaltige Wolken heller Sterne und lange Streifen aus dunklem Staub. Aus der Milchstraße ragen in der Bildmitte diagonale dunkle Staubbahnen, die als „Dunkler Fluss“ bekannt sind. Dieser Fluss ist eine Verbindung zu mehreren hellen Sternen rechts, diese sind Teil des Kopfes und der Krallen des Skorpions, unter anderem der helle Stern Antares. Rechts über Antares steht der noch hellere Planet Jupiter. Im ganzen Bild sind zahlreiche rote Emissionsnebel und blaue Reflexionsnebel zu sehen.

Der Skorpion steht in der Mitte des Jahres nach Sonnenuntergang markant am Südhimmel.

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Pferdekopf- und Orionnebel

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Bildcredit und Bildrechte: Mario Zauner

Beschreibung: Der dunkle Pferdekopfnebel und der leuchtende Orionnebel sind gegensätzliche kosmische Aussichten. Sie treiben 1500 Lichtjahre entfernt in einem der am besten erkennbaren Sternbilder des Nachthimmels und liegen im oben gezeigten prächtigen Mosaik aus zwei Bildfeldern in gegenüberliegenden Ecken.

Der vertraute Pferdekopfnebel ist die dunkle Wolke links unten, eine kleine Silhouette, die in das Leuchten von orange eingefärbtem Wasserstoff (alpha) gekerbt ist. Alnitak ist der östlichste Stern im Gürtel des Orion, er liegt links neben dem Pferdekopf. Unter Alnitak liegt der Flammennebel mit Wolken heller Emissionen und dramatischen dunklen Staubbahnen. Die prächtige Emissionsregion, der Orionnebel (auch M42), liegt rechts oben, umgeben vom blauen Leuchten des reflektierenden Staubs. Gleich links daneben liegt ein bekannter Reflexionsnebel, der manchmal „Laufender Mann“ genannt wird. Die allgegenwärtigen Ranken aus leuchtendem Wasserstoff sind in der Region leicht aufzuspüren.

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Ein Februar ohne Sonnenflecken

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Bildcredit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Beschreibung: Wohin sind all die Sonnenflecken verschwunden? Letzten Monat betrug die Gesamtzahl aller Sonnenflecken, welche die Sonne kreuzten … null. Die Sonnenaktivität liegt weit unter dem langjährigen Monatsdurchschnitt, und die Sonnenoberfläche wurde bei diesem Sonnenfleckenminimum so ungewöhnlich inaktiv wie schon vor 11 Jahren beim letzten Fleckenminimum.

Eine so ausgeprägte Passivität ist nicht nur ein optisches Schauspiel, sondern geht auch mit einer etwas trüberen Sonne einher, mit stabileren Löchern in der Sonnenkorona und einem weniger intensiv ausströmenden Sonnenwind. Der reduzierte Wind wiederum kühlt und komprimiert die äußere Erdatmosphäre (die Thermosphäre), was den Luftwiderstand für viele Satelliten im Erdorbit reduziert.

Die Bilder sind Schwarz-Weiß-Negative. Links ist die unruhige Sonnenoberfläche nahe dem Sonnenmaximum 2012 abgebildet, im Kontrast dazu zeigt das rechte Bild die Sonnenoberfläche vom letzten August, als das Sonnenaktivitätsminimum begann, bereits (wenige Tage) ohne Flecken. Die Auswirkungen dieses ungewöhnlich statischen Sonnenminimums werden erforscht.

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