Schlagwort: Infrarot

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Der Teleskopspiegel von Webb wird aufgerichtet

Bildcredit: GSFC der NASA, Francis Reddy, Syneren Technologies

Hubble macht Platz – hier kommt das Weltraumteleskop James Webb. Das JWST soll das neue, mächtigste Teleskop im Weltraum werden. Letzten Monat wurde der vergoldete JWST-Hauptspiegel enthüllt. Er besteht aus 18 Segmenten. Dieses Zeitraffervideo entstand letzte Woche. Dabei wurde der 6,5 Meter große Spiegel in die senkrechte Position geschwenkt.

Der Film dauert 30 Sekunden. NASA-Ingenieure überwachen den Test. Die Beleuchtung im Raum blendet auf der Oberfläche der Spiegel, die stark reflektiert. Die Berylliumspiegel sind mit einem dünnen Goldfilm überzogen, damit sie Infrarotlicht besser reflektieren. Wissenschaftliche Ziele des JWST sind die Vorgänge im frühen Universum und die Eigenschaften von Planeten, die um Sterne in unserer Nähe kreisen.

Weil der Spiegel so groß ist, wird er beim Start gefaltet. Später, wenn alles wie geplant läuft, wird er im Weltraum wieder aufgeklappt. Das JWST ist eine Gemeinschaftsmission der Weltraumagenturen von USA, Europa und Kanada. Der Start ist derzeit für Ende 2018 geplant.

NASA-Bericht: Heute zieht Merkur über die Sonne

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Cancri 55 e: Klimamuster auf einer Welt voller Lava

Illustrations-Credit: NASA, JPL-Caltech, Weltraumteleskop Spitzer, Robert Hurt (Spitzer, Caltech)

Warum sollte man die Supererde Cancri 55 e besuchen? Ihr extrem heißes Klima schreckt ab, denn der Morgen kann auf dieser Welt frische Ströme aus Lava bringen. Der Planet Cancri 55 e wurde 2004 entdeckt. Er ist doppelt so breit wie unsere Erde und besitzt etwa 10 Erdmassen.

Der Planet kreist um einen sonnenähnlichen Stern, der 40 Lichtjahre entfernt ist. Dabei kommt er dem Stern viel näher als Merkur der Sonne. Er kreist so nahe, dass er gebunden rotiert. Das bedeutet, dass immer dieselbe Seite zu dem Stern zeigt, um den er kreist – wie unser Mond auf seiner Bahn um die Erde.

Kürzlich maß man die Temperaturschwankungen auf diesem Exoplaneten. Das gelang mit Beobachtungen in Infrarot mit dem Weltraumteleskop Spitzer. Diese Messungen halfen einem Künstler, dieses Video zu erstellen. Es gibt eine begründete Vermutung, wie ein Umlauf von Cancri 55 e aussehen könnte. Man sieht die volle Phase, wo der Planet ganz beleuchtet ist, sowie die dunkle Phase, wenn der Planet vor dem Stern vorbeizieht. Die anschaulichen roten Bänder auf Cancri 55 e zeigen Lavaströme, die vielleicht auf dem Planeten fließen.

Eine aktuelle Bestimmung der Dichte von 55 Cancri e zeigt, dass dieser Exoplanet nicht vorwiegend aus Sauerstoff besteht, wie die inneren Planeten im Sonnensystem, sondern eher aus Kohlenstoff. Daher lohnt es sich vielleicht, Cancri 55 e zu besuchen und seinen Kern zu erforschen. Denn der große Druck im Inneren des Planeten reicht aus, um den Kohlenstoff, den man dort fand, in einen riesigen Diamanten zu verwandeln.

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Neon-Saturn

Saturn wurde von der Raumsonde Cassini in mehreren Farben von Infrarot aufgenommen. Diese Aufnahmen sind in Falschfarben dargestellt. Optisch leuchtet Saturn wie eine Neonreklame.

Bildcredit: VIMS Team, U. Arizona, ESA, NASA

In einem gewissen Licht leuchtet Saturn wie ein Neonschild. Dieses Kompositbild zeigt drei Infrarot-Frequenzbereiche in Falschfarben. Saturn hat zwar einen relativ geringen Anteil an dem Element Neon. Doch die Details des beringten Gasriesen erinnern hier an ein Leuchtschild.

Das bläulichste Band von Infrarotlicht ist oben in Falschfarben-Blau gezeigt. In diesem Licht erscheint Saturn dunkel, doch die dünnen Saturnringe reflektieren stark das Licht der Sonne. Saturns B-Ring ist so dick, dass nur wenig reflektiertes Licht durchkommt. Daher erscheint er als dunkler Bereich zwischen Saturns A- und C-Ring.

Der röteste Infrarotbereich ist oben in Falschfarben-Rot gezeigt. In diesem Licht strahlt Saturn ein überraschend detailreiches thermisches Leuchten ab. Es zeigt Bänder aus riesigen orkanartigen Stürmen, die um den ganzen Planeten verlaufen. Am Nordpol ist in dieser Farbe ein rätselhaftes sechseckiges Wolkensystem erkennbar. Das mittlere Infrarotband ist in Falschfarbengrün dargestellt. In diesem Licht reflektiert Saturns Atmosphäre stark, wenn sie von der Sonne beleuchtet wird.

Das Bild wurde 2007 von der Roboter-Raumsonde Cassini aufgenommen. Sie kreist in einer Distanz von ungefähr 1,6 Millionen Kilometern um Saturn.

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Die Sternbildungsregion S106

Vor einem dunklen Hintergrund mit lose verteilten Sternen breitet sich ein weißlich leuchtender strukturierter Nebel, der in der Mitte von einem dunklen Staubband geteilt ist. Der Nebel erinnert an einen Schmetterling.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Nachlassarchiv; Bearbeitung und Bildrechte: Brandon Pimenta

Der massereiche Stern IRS 4 beginnt, seine Flügel auszubreiten. Materie strömt aus diesem jungen Stern, der vor nur 100.000 Jahren entstanden ist. Er hat diesen Nebel mit der Bezeichnung Sharpless 2-106-Nebel (S106) gebildet. Eine große Scheibe aus Staub und Gas kreist um die Infrarotquelle 4 (IRS 4). Sie ist in Braun nahe der Bildmitte zu sehen und verleiht dem Nebel die Form einer Sanduhr oder eines Schmetterlings.

Das Gas in S106 um IRS 4 verhält sich wie ein Emissionsnebel. Es strahlt Licht ab, nachdem es ionisiert wurde. Staub, der weit von IRS 4 entfernt ist, reflektiert das Licht des Zentralsterns ist und somit ein Reflexionsnebel. Als man Bilder wie dieses genau prüfte, kamen Hunderte Brauner Zwerge mit geringer Masse zum Vorschein. Sie lauern im Gas des Nebels.

S106 ist etwa 2 Lichtjahre groß und ungefähr 2000 Lichtjahre entfernt. Er befindet sich im Sternbild Schwan (Cygnus).

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MWC 922: Der rote Quadratnebel

Der rote Nebel im Bild wirkt quadratisch und hat ein weißes X im Zentrum. Außen herum sind Sterne mit roten Höfen verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Peter Tuthill (Sydney U.) und James Lloyd (Cornell)

Warum erscheint dieser Nebel quadratisch? Das ist nicht klar. Doch das heiße Sternsystem MWC 922 ist in einen Nebel mit dieser Form eingebettet. Das Bild kombiniert Infrarotaufnahmen des Hale-Teleskops auf Mt. Palomar in Kalifornien und des Keck-2-Telekops auf dem Mauna Kea auf Hawaii.

Es gibt eine führende vorläufige Hypothese für den Quadratnebel. Sie besagt, dass ein oder mehrere Zentralsterne in einem späten Stadium der Entwicklung Gaskegel ausgestoßen haben. Bei MWC 922 sind diese Kegel zufällig fast rechtwinkelig angeordnet, und wir sehen sie von der Seite. Hinweise für die Kegelhypothese sind strahlenförmige Speichen im Bild. Sie könnten die Kegelwände entlaufen.

Forscherinnen und Forscher vermuten, dass die Kegel aus einem anderen Blickwinkel ähnlich wie die gewaltigen Ringe der Supernova 1987A aussehen würden. Vielleicht ist das ein Hinweis, dass ein Stern in MWC 922 eines Tages als ähnliche Supernova explodieren könnte.

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Das galaktische Zentrum in Infrarot

Der dichte Sternenteppich ist links auf halber Höhe rötlich und von vielen Dunkelwolken gemustert.

Bildcredit: 2MASS-Projekt, UMass, IPAC/Caltech, NSF, NASA

Das Zentrum der Galaxis ist ein belebter Ort. In sichtbarem Licht ist ein Großteil des galaktischen Zentrums von undurchsichtigem Staub verdeckt. Doch in Infrarot leuchtet Staub heller und verdunkelt weniger. Daher wurden auf diesem Foto fast eine Million Sterne fotografiert.

Das galaktische Zentrum liegt links. Es ist etwa 30.000 Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Schütze (Sagittarius). In der galaktischen Ebene kreist die Sonne. Die galaktische Ebene unserer Milchstraße erkennt man an der dunklen diagonalen Staubbahn.

Die absorbierenden Staubkörnchen entstehen in den Atmosphären kühler Roter Riesen und wachsen in Molekülwolken an. Die Region um das galaktische Zentrum leuchtet hell im Radio– und Hochenergie–Spektralbereich. Vermutlich enthält sie ein großes Schwarzes Loch.

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Infrarotporträit der Großen Magellanschen Wolke (GMW)

Das Infrarotbild des Weltraumteleskops Herschel zeigt die Große Magellansche Wolke als turbulente Staubwolke mit einigenhell leuchtenden Stellen.

Bildcredit: ESA / NASA / JPL-Caltech / STScI

Kosmische Staubwolken kräuseln dieses Infrarotporträt der Großen Magellanschen Wolke (GMW). Sie ist eine Begleitgalaxie der Milchstraße. Das tolle Kompositbild stammt von den Weltraumteleskopen Herschel und Spitzer. Es zeigt, dass die benachbarte Zwerggalaxie voller Staubwolken ist, ähnlich wie der Staub in der Ebene der Milchstraße. Die Temperaturen im Staub zeigen meist die Aktivität von Sternbildung.

Die Spitzer-Daten sind blau dargestellt. Sie zeigen warmen Staub, der von jungen Sternen erwärmt wird. Herschels Instrumente lieferten die rot und grün gezeigten Bilddaten. Sie zeigen Staubemissionen von kühleren Regionen, die dazwischen liegen. Dort beginnt die Sternbildung gerade erst, oder sie hat bereits aufgehört.

Das Infrarotbild der Großen Magellanschen Wolke zeigt die Emissionen von Staub sehr deutlich. Die Ansicht unterscheidet sich stark von Aufnahmen im sichtbaren Licht. Der bekannte Tarantelnebel in der Galaxie sticht immer noch heraus. Man erkennt ihn leicht, er ist die hellste Region links neben der Mitte. Die Große Magellansche Wolke ist an die 160.000 Lichtjahre entfernt und etwa 30.000 Lichtjahre groß.

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Die Sombrerogalaxie in Infrarot

Der Staubring der Sombrerogalaxie, der in sichtbarem Licht dunkel ist, leuchtet auf diesem Infrarotbild hellrosa. Die Wölbung aus Sternen wurde hellblau gefärbt.

Bildcredit: R. Kennicutt (Steward Obs.) et al., SSC, JPL, Caltech, NASA

Dieser schwebende Ring ist so groß wie eine Galaxie. Er ist sogar eine Galaxie – zumindest ein Teil davon. Er gehört nämlich zur fotogenen Sombrerogalaxie. Diese ist eine der größten Galaxien im nahen Virgo-Galaxienhaufen. Im sichtbaren Licht ist der Ring ein dunkles Band aus Staub, das den mittleren Bereich der Sombrerogalaxie verdeckt. Im Infrarotlicht leuchtet es hell.

Das Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Spitzer im Erdorbit aufgenommen und digital geschärft. Es wurde mit einem früheren Bild des Weltraumteleskops Hubble in sichtbarem Licht kombiniert und zeigt das infrarote Leuchten in Falschfarben. Die Sombrerogalaxie ist als M104 katalogisiert. Sie ist etwa 50.000 Lichtjahre groß und 28 Millionen Lichtjahre entfernt. Wir sehen M104 mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jungfrau (Virgo).

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