Das Hubble Ultra-Deep Field in Licht und Ton

Vertonte Darstellung des Hubble Ultra Deep Field (HUDF).

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Vertonung: G. Salvesen (UCSB); Daten: M. Rafelski et al.

Beschreibung: Habt ihr schon einmal vom Hubble Ultra-Deep Field gehört? Jedenfalls habt ihr davon sicherlich noch nie so wie hier gehört – klickt auf das Bild und hört zu! In den Jahren 2003-2004 wurde das Hubble Ultra-Deep Field (HUDF) mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen, das für eine sehr lange Zeit einen fast leeren Raum anstarrte, sodass ferne, blasse Galaxien sichtbar wurden.

Das HUDF ist eines der berühmtesten Bilder der Astronomie. Bei Klick auf das Bild wird es in einer sehr lebendigen Form präsentiert – mit vertonten Distanzen. Wenn ihr auf eine Galaxie zeigt, hört ihr einen Ton, die ihre ungefähre Rotverschiebung verrät. Weil die Rotverschiebung Licht zum roten Ende des Lichtspektrums verschiebt, werden die Töne hier mit einer Verschiebung zum tiefen Ende des Klangspektrums dargestellt. Je weiter die Galaxie entfernt ist, desto größer ist ihre kosmologische Rotverschiebung (sogar dann, wenn sie blau erscheint), und umso tiefer ist der abgespielte Ton.

Durchschnittlich sind Galaxien im HUDF etwa 10,6 Milliarden Lichtjahre entfernt und klingen wie ein F#. Welche ist die am weitesten entfernte Galaxie, die ihr findet?

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Die Ringgalaxie AM 0644-741

Die Ringgalaxie AM 0644-741 liegt etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Fliegender Fisch (Volans).

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung: Jonathan Lodge

Beschreibung: Der Rand der großen blauen Galaxie rechts ist eine riesige, ringartige, 150.000 Lichtjahre große Struktur, die aus neu entstandenen, extrem hellen massereichen Sternen besteht. AM 0644-741 ist als Ringgalaxie bekannt und entstand durch eine gewaltige Galaxienkollision.

Wenn Galaxien kollidieren, durchdringen sie sich gegenseitig, doch ihre Einzelsterne kommen selten in Kontakt. Die Ringform der Galaxie ist das Ergebnis der gravitationsbedingten Störung, hervorgerufen durch eine kleine Galaxie, als sie die Galaxie passierte. Wenn so etwas geschieht, werden interstellares Gas und Staub komprimiert. Dadurch wandert eine Stoßfront an Sternbildung vom Einschlagpunkt auswärts wie eine Welle über die Oberfläche eines Teichs.

Die anderen Galaxien im Sichtfeld liegen im Hintergrund, die  nicht mit AM 0644-741 wechselwirken. Die gezackten Sterne im Vordergrund liegen weit innerhalb unserer Milchstraße. Die kleinere eindringende Galaxie befindet sich rechts nahe am oberen Rand des Bildes, das mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen wurde.

Die Ringgalaxie AM 0644-741 liegt etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Fliegender Fisch (Volans).

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Orionnebel: Der Hubble-Anblick

Dieses Bild des Orionnebels M42 wurde aus Daten des Weltraumteleskops Hubble erstellt.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Francisco Javier Pobes Serrano

Beschreibung: Wenige kosmische Ansichten regen die Fantasie sosehr an wie der Orionnebel. Er ist auch als M42 bekannt, sein leuchtendes Gas umgibt heiße junge Sterne am Rand einer gewaltigen interstellaren Molekülwolke, die nur 1500 Lichtjahre entfernt ist.

Der Orionnebel bietet eine der besten Möglichkeiten, um die Entstehung von Sternen zu untersuchen, weil er die nächstliegende große Sternbildungsregion ist, und weil die energiereichen Sterne undurchsichtige Gas- und Staubwolken fortgeblasen haben, die sonst unsere Sicht blockieren würden, was uns einen detaillierten Blick auf eine Vielzahl von Stadien laufender Sternbildungen und Sternentwicklungen bietet.

Dieses Bild des Orionnebels gehört zu den schärfsten, die jemals mit Daten des Weltraumteleskops Hubble erstellt wurden. Der ganze Orionnebel ist etwa 40 Lichtjahre groß und liegt im selben Spiralarm unserer Galaxis wie die Sonne.

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Messier 99

Messier 99, auch als M99 oder NGC 4254 katalogisiert, ist eine Galaxie des Virgo-Galaxienhaufens im Sternbild Haar der Berenike.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Janice Lee; Bearbeitung und Bildrechte: Leo Shatz

Beschreibung: Die imposante Spiralgalaxie Messier 99 wirkt majestätisch in einem wahrhaft kosmischen Ausmaß. Dieses kürzlich bearbeitete vollständige Galaxienporträt umfasst mehr als 70.000 Lichtjahre von M99. Die scharfe Ansicht ist eine Kombination aus ultravioletten, sichtbaren und infraroten Bilddaten des Weltraumteleskops Hubble.

Die von oben sichtbare Spirale ist etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im gestriegelten Sternbild Haar der Berenike (Coma Bernices). Sie gehört zum nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufen und ist auch als NGC 4254 katalogisiert. Eine enge Begegnung mit einem anderen Mitglied des Virgo-Galaxienhaufens beeinflusste wahrscheinlich die Form ihrer ausgeprägten blauen Spiralarme.

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Die Ausbruchswolken des Sterns AG Car

Dieses Hubble-Bild zeigt AG Carinae im Sternbild Schiffskiel (Carina), einen Leuchtkräftigen Blauen Veränderlichen (LBV) mit einem Nebel, der vermutlich von einem seiner Ausbrüche stammt.

Bildcredit: NASA, ESA, STScI; Bearbeitung: Judy Schmidt; Text: Anders Nyholm

Beschreibung: Wie sind diese ungewöhnlichen Wolken entstanden? In der Mitte dieses Hubble-Bildes aus dem Jahr 2021 seht ihr AG Carinae, einen ungefähr 20.000 Lichtjahre entfernten Überriesenstern im südlichen Sternbild Carina. Der Stern strahlt mehr als eine Million Mal so viel Energie ab wie die Sonne, damit ist AG Carinae einer der leuchtstärksten Sterne in unserer Milchstraße.

AG Carinae und sein Nachbar Eta Carinae gehören zu der seltenen Klasse der Leuchtkräftigen Blauen Veränderlichen (LBV), die für ihre seltenen, aber heftigen Ausbrüche bekannt sind. Der Nebel um AG Car wird als Relikt eines oder mehrerer solcher Ausbrüche interpretiert. Dieser Nebel ist 5 Lichtjahre groß, enthält etwa 10 Sonnenmassen Gas und ist mindestens 10.000 Jahre alt.

Dieses Hubblebild wurde zur Feier des 31. Jahrestag von Hubbles Start aufgenommen, es ist das erste Bild, das den ganzen Nebel zeigt und daher eine neue Übersicht auf seine Struktur und Staubgehalt bietet. LBV sind ein später kurzer Abschnitt in der Existenz einiger Überriesensterne, doch es ist weiterhin eine Herausforderung für die Menschheit, ihre Unruhe zu erklären, um zu verstehen, wie massereiche Sterne funktionieren.

Info zur heutigen totalen Blut-Supermondfinsternis

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Strahlen aus dem Halskettennebel

Dieses Hubble-Bild zeigt den Halskettennebel, ein Planetarischer Nebel im Sternbild Pfeil (Sagitta).

Bildcredit und Bildrechte: ESA, Hubble, NASA; Bearbeitung: K. Noll

Beschreibung: Welcher Himmelskörper trägt den Halskettennebel? Analysen deuten darauf hin, dass die Halskette ein Planetarischer Nebel ist, das ist eine Gaswolke, die von einem Stern an seinem Lebensende ausgestoßen wurde. Was wie Diamanten an der Halskette aussieht, sind helle Knoten aus leuchtendem Gas.

Im Zentrum des Halskettennebels sind wahrscheinlich zwei Sterne, die so eng umeinander kreisen, dass sie eine gemeinsame Atmosphäre besitzen und auf diesem Bild des Weltraumteleskops Hubble wie ein einziger erscheinen. Die rot leuchtenden Gaswolken links oben und rechts unten sind das Ergebnis von Strahlen aus dem Zentrum. Wann und wie diese hellen Strahlen entstanden sind, wird weiterhin erforscht.

Der Halskettennebel ist nur ungefähr 5000 Jahre alt und fünf Lichtjahre groß. Am besten findet ihr ihn mit einem großen Teleskop im Sternbild Pfeil (Sagitta).

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Planetarischer Nebel Mz3: Der Ameisennebel

Der planetarische Nebel Mz3n sieht aus wie einie riesige Weltraumameise.

Bildcredit: R. Sahai (JPL) et al., Hubble Heritage Team, ESA, NASA

Beschreibung: Warum ist diese Ameise keine riesige Kugel? Der planetarische Nebel Mz3 wird von einem sonnenähnlichen Stern ausgestoßen, der sicherlich rund ist. Doch warum bildet das ausströmende Gas einen ameisenförmigen Nebel, der eindeutig nicht rund ist?

Zu den Hinweisen zählen vielleicht die hohe Geschwindigkeit von 1000 km/s des ausgestoßenen Gases, die Länge von Lichtjahren der Struktur und der Magnetismus des hier gezeigten Sterns im Zentrum des Nebels. Eine mögliche Erklärung lautet, dass Mz3 einen zweiten, dunkleren Stern verbirgt, der auf einer engen Bahn um den hellen Stern kreist. Eine andere Hypothese besagt, dass die Eigenrotation und die Magnetfelder des Zentralsterns das Gas kanalisieren.

Da der Zentralstern unserer Sonne ähnlich zu sein scheint, hoffen Astronomen, dass ein besseres Verständnis der Geschichte dieser riesigen Weltraumameise nützliche Hinweise auf die wahrscheinliche Zukunft unserer Sonne und Erde liefert.

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Fäden in NGC 1947

NGC 1947 liegt 40 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwertfisch..

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA, D. Rosario; Danksagung: L. Shatz

Beschreibung: NGC 1947 befindet sich tief am Südhimmel im Sternbild Schwertfisch. Sie ist etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt. Undurchsichtige Spuren aus kosmischem Staub verlaufen als Silhouetten vor dem Sternenlicht des hellen Kerns dieser merkwürdigen Galaxie.

Normalerweise folgt die Rotation von Gas und Staub, welche die Arme von Spiralgalaxien säumen, den Sternen, doch in NGC 1947 ist das nicht der Fall. Die eher komplizierte Bewegung der sichtbaren Staub- und Gassträhnen in dieser Galaxie lässt vermuten, dass sie von einer Gebergalaxie stammen, die in den letzten 3 Milliarden Jahren der Entwicklung dieser merkwürdigen Galaxie von NGC 1947 aufgenommen wurde.

Dieses scharfe Hubble-Bild mit gezackten Milchstraßensternen im Vordergrund und weiter entfernten Galaxien, die im Hintergrund verstreut sind, zeigt ungefähr 25.000 Lichtjahre des Zentrums von NGC 1947.

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Schleiernebel: Strähnen eines explodierten Sterns

Der Schleiernebel im Sternbild Schwan (Cygnus) ist 1400 Lichtjahre entfernt und entstand aus einer Supernova vor 7000 Jahren.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA, Z. Levay

Beschreibung: Strähnen wie diese sind alles, was von einem Milchstraßenstern sichtbar bleibt. Vor ungefähr 7000 Jahren explodierte dieser Stern als Supernova und hinterließ den Schleiernebel. Zu dieser Zeit war die expandierende Wolke wahrscheinlich so hell wie eine Mondsichel und war wochenlang sichtbar für die Menschen, die am Beginn der Menschheitsgeschichte lebten.

Der entstandene Supernovaüberrest ist auch als Cygnusschleife bekannt. Er ist inzwischen verblasst und nur noch mit einem kleinen Teleskop in Richtung des Sternbildes Schwan (Cygnus) sichtbar. Doch der Schleiernebel ist physikalisch gesehen riesig. Obwohl er ungefähr 1400 Lichtjahre entfernt ist, ist er mehr als fünfmal so groß wie der Vollmond.

Dieses Bild ist ein Mosaik aus sechs Bildern des Weltraumteleskops Hubble, die zusammen nur zirka zwei Lichtjahre abdecken, das ist ein kleiner Teil des ausladenden Supernovaüberrestes. Auf Bildern des ganzen Schleiernebels, können sogar erfahrene Leser*innen nicht alle abgebildeten Fasern bestimmen.

Samstag, 10. April, 19h: Frühlingssternbilder – online via Zoom – Eintritt frei!

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Das Zentrum der Lagune in Infrarot

Das Zentrum des Lagunennebels im Schützen mit dem massereichen jungen Stern Herschel 36.

Bildcredit und Lizenz: NASA, ESA, Hubble; Datenarchiv: MAST, Bearbeitung: Alexandra Nachman

Beschreibung: Diese sternengefüllte Infrarotansicht umfasst vier Lichtjahre im Zentrum des Lagunennebels. Bilder in sichtbarem Licht zeigen das leuchtende Gas und die undurchsichtigen Staubwolken, die in der Szene markant verteilt sind. Doch dieses Infrarotbild, das aus Daten des Weltraumteleskops Hubble erstellt wurde, späht tiefer ins Zentrum der aktiven Sternbildungsregion und zeigt neu entstandene Sterne, die darin verteilt sind. Dahinter liegt ein dicht gefülltes Sternenfeld im Zentrum unserer Milchstraße.

Die Zentralregion dieses turbulenten Sternentstehungsgebietes werden vom massereichen jungen Herschel 36 geformt und mit Energie versorgt, er ist der helle Stern mitten im Sichtfeld. Herschel 36 ist eigentlich ein Mehrfachsystem aus massereichen Sternen. Der massereichste Stern im System besitzt mehr als die 30-fachen Masse der Sonne, und sein Alter beträgt weniger als eine Million Jahre. Er sollte ein stellares Alter von fünf Millionen Jahren erreichen. Im Vergleich dazu hat die Sonne ein Alter von fast fünf Milliarden Jahren, und erst in weiteren etwa 5 Milliarden Jahren wird sie sich in einen Roten Riesen verwandeln.

Der Lagunennebel ist auch als M8 bekannt und liegt etwa 4000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schütze.

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Säulen des Adlernebels in Infrarot

Die Säulen der Schöpfung sind in sichtbarem Licht undurchsichtig, in Infrarotlicht kann man in sie hineinblicken.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung: Luis Romero

Beschreibung: Im Adlernebel entstehen neue Sterne, indem sie durch die Schwerkraft in Säulen aus dichtem Gas und Staub kontrahieren. Durch die intensive Strahlung dieser neu entstandenen hellen Sterne verdampft die Materie, die sie umgibt.

Dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble in nahem Infrarotlicht aufgenommen. Es erlaubt den Betrachter:innen, durch einen Großteil des dichten Staubs, der die Säulen in sichtbarem Licht undurchsichtig macht, hindurchzublicken.

Die riesigen Strukturen sind Lichtjahre lang und werden landläufig Säulen der Schöpfung genannt. Der Adlernebel ist mit dem offenen Sternhaufen M16 verbunden, beide sind ungefähr 6500 Lichtjahre entfernt. Er liegt in einem nebelreichen Teil des Himmels. Für kleine Teleskope ist er ein leichtes Ziel im geteilten Sternbild Schwanz der Schlange (Serpens Cauda).

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