Schlagwort: Deep Field

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Hubbles Ultra Deep Field in Licht und Ton

Das Hubble Ultra Deep Field ist ein Teil des Himmels, der sehr klein ist und sehr lange belichtet wurde, inzwischen auch mit dem Webb-Weltraumteleskop. Hier wurde das HUDF mit Tönen hinterlegt.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Vertonung: G. Salvesen; Data: M. Rafelski et al.

Bestimmt haben Sie schon vom Hubble Ultra-Deep Field gehört. Es ist eine ultra-tiefe Aufnahme eines Himmelsfelds. Was Sie aber gewiss noch nicht kennen, ist dieser Effekt: Fahren Sie mit dem Cursor über dieses Bild und spitzen Sie die Ohren!

Das Hubble Ultra-Deep Field (HUDF) wurde 2003-2004 hergestellt, indem das Weltraumteleskop Hubble sehr lange auf das nahezu leere Himmelsfeld starrte. So wurden weit entfernte, schwache Galaxien sichtbar.

Das HUDF ist eins der berühmtesten Bilder der Astronomie. Es wird hier in einer besonders vibrierenden Weise gezeigt, nämlich mit hörbar gemachten Entfernungen.

Wenn man den Cursor auf eine Galaxie schiebt, wird ein Ton gespielt, der mit der Rotverschiebung skaliert. Weil die Rotverschiebung das Licht zum roten Ende des sichtbaren Spektrums des Lichts verschiebt, wird sie hier genutzt, um Töne am niedrigen Ende des Klangspektrums zu erzeugen. Je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto größer ist ihre kosmologische Rotverschiebung (auch wenn sie im Bild blau erscheint) und desto tiefer ist der Ton, den das Bild spielt.

Im Schnitt sind die Galaxien im HUDF zirka 10,6 Milliarden Lichtjahre entfernt und klingen wie ein F#. Finden Sie die am weitesten entfernte Galaxie im Bild!

Hinweis: Für die vertonte Version bitte aufs Bild oder hier klicken

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Webbs erstes Deep Field

Tiefenfeld-Aufnahme des Weltraumteleskops James Webb im südlichen Sternbild Fliegender Fisch

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, NIRCam

Dieses ist das detailreichste, schärfste Infrarotbild des Kosmos, das bisher gemacht wurde. Der Blick auf das frühe Universum im südlichen Sternbild Fliegender Fisch entstand im Laufe von 12,5 Stunden Belichtungszeit mit dem Instrument NIRCam am Weltraumteleskop James Webb.

Die Sterne mit je sechs Zacken liegen weit innerhalb unserer Milchstraße. Diese Beugungsmuster sind charakteristisch für Webbs 18 sechseckige Spiegelsegmente, die zusammen wie ein einziger, 6,5 Meter großer Primärspiegel agieren.

Die Tausenden Galaxien, welche das Sichtfeld füllen, gehören zum etwa 4,6 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienhaufen SMACS0723-73. Die leuchtenden Bögen, die das detailreiche Bild regelrecht übersäen, sind noch weiter entfernte Galaxien. Ihre Bilder werden durch die Masse des Galaxienhaufens, die von Dunkler Materie bestimmt wird, verzerrt und vergrößert. Dieser Effekt ist als Gravitationslinslinseneffekt bekannt.

Wenn man das Licht der beiden getrennten Bögen unter dem hellen, gezackten Stern mit Webbs Instrument NIRISS untersucht, legt das zur Vermutung nahe, dass beide Bögen Bilder derselben Hintergrundgalaxie sind. Das Licht dieser Galaxie brauchte etwa 9,5 Milliarden Jahre, um das Weltraumteleskop James Webb zu erreichen.

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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?

Hinweis: Nicht alle Browser können die Vertonung abspielen.
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Ein Flug durch Hubbles Ultra Deep Field

Videocredit: NASA, ESA, F. Summers, Z. Levay, L. Frattare, B. Mobasher, A. Koekemoer und das HUDF-Team (STScI)

Wie sieht es aus, wenn man durchs ferne Universum fliegt? Um das herauszufinden, schätzte ein Team von Astronominnen* die relative Entfernung von mehr als 5000 Galaxien im Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Es ist eins der fernsten Galaxienfelder, die je abgebildet wurden.

Licht braucht viel Zeit, um das Universum zu durchqueren. Daher sehen wir die meisten Galaxien im Video zu einer Zeit, als das Universum erst einen Bruchteil seines jetzigen Alters hatte. Damals entstanden die Galaxien gerade erst. Sie hatten ungewöhnliche Formen, wenn man sie mit Galaxien der Gegenwart vergleicht. Es gibt noch keine ausgeprägten Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße oder die Andromedagalaxie.

Am Ende des Videos fliegt man an den fernsten Galaxien des HUDF-Feldes mit einer Rotverschiebung von mehr als 8 vorbei. Diese frühe Klasse an Galaxien hat eine geringe Leuchtkraft. Diese frühen Galaxien enthielten wahrscheinlich energiereiche Sterne. Ihr Licht verwandelte einen Großteil der übrig gebliebenen normalen Materie im Universum von einem kalten Gas in heißes, ionisiertes Plasma.

Astrophysik: Stöbert in mehr als 2200 Codes in der Quellcodebibliothek für Astrophysik

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Hubbles Ultra Deep Field in Licht und Ton

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

Beschreibung: Haben Sie schon einmal vom Hubble Ultra-Deep Field gehört? Sicherlich haben Sie noch nie so davon gehört – schieben Sie den Mauspfeil über das Bild und hören Sie zu! Das Hubble Ultra Deep Field (HUDF) wurde 2003-2004 mit dem Weltraumteleskop Hubble erstellt, indem es lange Zeit in den fast leeren Raum starrte, sodass ferne, blasse Galaxien sichtbar wurden.

Das HUDF ist eines der berühmtesten Astronomiebilder, hier wurde es in Schwingungen übersetzt – die Entfernungen wurden akustisch dargestellt. Wenn Sie auf eine Galaxie zeigen, wird ein Ton gespielt, der ihre ungefähre Rotverschiebung andeutet. Weil Rotverschiebung das Licht zum roten Ende des Lichtspektrums verschiebt, sind hier die Töne zum tiefen Ende des Klangspektrums verschoben. Je weiter die Galaxie entfernt ist, desto größer ist ihre kosmologische Rotverschiebung (sogar wenn sie blau erscheint), und desto tiefer der abgespielte Ton. Gewöhnliche Galaxien im HUDF sind ungefähr 10,6 Milliarden Lichtjahre und klingen wie Fsus4. Welche ist die fernste Galaxie, die Sie finden können?

Dieses Weltraumbild des Tages (APOD) basiert auf einem Eintrag der neuen Webpräsenz Astronomy Sound of the Month (Astronomieklang des Monats – AstroSoM).

Hinweis: Der Ton ist nicht in allen Browsern abspielbar.

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Hubble Ultra Deep Field 2014

Fast jeder Lichtfleck im Bild ist eine Galaxie. Das Bild zeigt Hubbles Blick ins fernste Universum, das Hubble Deep Field im Sternbild Chemischer Ofen (Fornax).

Bildcredit: NASA, ESA, H.Teplitz und M.Rafelski (IPAC/Caltech), A. Koekemoer (STScI), R. Windhorst (ASU), Z. Levay (STScI)

Wie bunte Bonbons füllen Galaxien das Hubble Ultra Deep Field 2014. Die schwächsten Galaxien sind 10 Milliarden Mal blasser als Sterne, die man mit bloßem Auge sieht. Sie befinden sich im Universum der extremen Vergangenheit, nur ein paar 100 Millionen Jahre nach dem Urknall.

Das Hubble Ultra Deep Field (HUDF) wurde durch Daten in Ultraviolettlicht wesentlich ergänzt. Das Bild ist eine aktualisierte Version von Hubbles berühmtem fernsten Blick ins südliche Sternbild Chemischer Ofen (Fornax). Nun ist das HUDF im ganzen Spektrum abgebildet, das für Hubbles Kameras verfügbar ist. Es reicht von Ultraviolett über sichtbares Licht bis hin zum nahen Infrarot.

Mit den Daten in Ultraviolett gibt es nun die wichtige Möglichkeit, Sternbildung in den Galaxien des Hubble Ultra Deep Field zu untersuchen, und zwar in einer Entfernung von 5-10 Milliarden Lichtjahren.

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Flug durch das Hubble Ultra Deep Field

Videocredit: NASA, ESA, F. Summers, Z. Levay, L. Frattare, B. Mobasher, A. Koekemoer und das HUDF-Team (STScI)

Wie sieht es aus, wenn man durch das ferne Universum fliegt? Ein Team Weltraumforschender wollte das herausfinden. Dazu schätzten sie die relativen Entfernungen von mehr als 5000 Galaxien in einem der am weitesten entfernten Galaxienfelder, die je fotografiert wurden: dem Hubble Ultra Deep Field (HUDF).

Licht braucht extrem lange, um das Universum zu durchqueren. Daher sind die meisten Galaxien im Video noch im Prozess der Entstehung. Das Universum hatte damals nur einen Bruchteil seines aktuellen Alters erreicht. Viele Galaxien sind daher ungewöhnlich geformt, wenn man sie mit aktuellen Galaxien vergleicht. Hier existieren noch keine voll entwickelten Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße oder die Andromedagalaxie.

Gegen Ende des Videos fliegen wir an den fernsten Galaxien im HUDF vorbei. Deren gemessene Rotverschiebung beträgt mehr als 8. Diese frühe Galaxienklasse mit geringer Leuchtkraft enthielt wahrscheinlich sehr energiereiche Sterne. Ihr Licht verwandelte einen Großteil der verbleibenden gewöhnlichen Materie im Universum von kaltem Gas in heißes, ionisiertes Plasma.

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Das Hubble Extreme Deep Field

Das Bild zeigt zahllose sehr alte Galaxien im Sternbild Chemischer Ofen, die kurz nach der dunklen Phase des Universums entstanden sind. Sie liegen im Hubble Deep Field, das durch Folgebeobachtungen immer weiter verbessert wird.

Bildcredit: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee und P. Oesch (UCSC), R. Bouwens (Leiden Obs.) und das XDF-Team

Wie sahen die ersten Galaxien aus? Um diese Frage besser zu beantworten, vollendete das Weltraumteleskop Hubble soeben das eXtreme Deep Field (XDF). Es ist das detailreichste Bild des Universums, das je im sichtbaren Licht aufgenommen wurde.

Das XDF zeigt eine Auswahl der ältesten Galaxien. Sie entstanden vor 13 Milliarden Jahren kurz nach dem dunklen Zeitalter, als das Universum nur wenige Prozent seines jetzigen Alters hatte. Die Kamera ACS und der Infrarotkanal der Kamera WFPC3 des Weltraumteleskops Hubble nahmen das Bild auf.

In einem Zeitraum von 10 Jahren wurde das XDF von einer Arbeitsgemeinschaft erstellt. In einigen Farben ist es genauer als das ursprüngliche Hubble Deep Field (HDF) oder das 2004 fertiggestellte Hubble Ultra Deep Field (HUDF) sowie das Infrarot-HUDF, das 2009 vollendet wurde. Weltweit werden Forschende das XDF voraussichtlich jahrelang untersuchen, um besser zu verstehen, wie Sterne und Galaxien im frühen Universum entstanden sind.

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