Schlagwort: Infrarot

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Eine Million Galaxien

Die ovale dunkle Scheibe im Bild zeigt den ganzen Himmel. Am Rand ist das oval leicht hellblau, das Oval ist von hellen Sprenkeln übersät. Links oben steht 2MASShowcase

Credit: 2MASS, T. H. Jarrett, J. Carpenter und R. Hurt

Sind die am nächsten gelegenen Galaxien zufällig verteilt? Die Zwei-Mikrometer-Durchmusterung des ganzen Himmels (2-Mikron-All-Sky-Survey, 2MASS) erfasste mehr als eine Million der hellsten „ausgedehnten Quellen“. Dabei wurde eine Karte erstellt. Sie zeigt, dass die Quellen nicht zufällig verteilt sind. Die meisten ausgedehnten Infrarotquellen sind Galaxien.

Dieses Bild zeigt eine detailreiche Strukturtapete. Die Strukturen definieren die Grenzen, innerhalb derer das Universum entstanden ist und sich entwickelt hat. Viele Galaxien bilden durch Gravitation Haufen. Diese Haufen sind lose in Superhaufen eingebunden, die manchmal von anscheinend zu noch größeren Strukturen geordnet sind. Der senkrechte blaue Streifen besteht aus den hellen Sternen unserer Milchstraße.

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Zu nahe an einem schwarzen Loch

Mitten in einer sterngesprenkelten Gegend öffnet sich ein schwarzer Kreis, der wie von einem Wulst umgeben wirkt.

Credit und Bildrechte: Alain Riazuelo

Beschreibung: Was würdet ihr sehen, wenn ihr zu einem schwarzen Loch kommt? Oben seht ihr ein computergeneriertes Bild, das zeigt, wie seltsam die Dinge aussehen würden. Das schwarze Loch besitzt eine so starke Gravitation, dass Licht merklich in seine Richtung gebogen ist. Das würde einige sehr ungewöhnliche visuelle Verzerrungen verursachen.

Jeder Stern im normalen Bildfeld hat mindestens zwei helle Abbildungen, und zwar eine auf jeder Seite des schwarzen Lochs. In der Nähe des schwarzen Lochs seht ihr den gesamten Himmel, weil Licht aus jeder Richtung außen herum gebeugt wird und zu euch zurückkommt.

Die ursprüngliche Hintergrundkarte stammt aus der Himmelsdurchmusterung 2MASS in Infrarot. Die Sterne des Henry-Draper–Katalogs wurden darüber gelegt. Schwarze Löcher gelten als der dichteste Zustand, den Materie annehmen kann, und es gibt indirekte Hinweise auf ihr Vorkommen in Doppelsternsystemen und in den Zentren von Kugelsternhaufen, Galaxien und Quasaren.

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Jupiters dunkler Gürtel taucht wieder auf

Rechts ist der Planet Jupiter abgebildet, ein Bereich links unten ist in rötlichen Farben abgebildet. Aus diesem ist ein Rechteck markiert, das links daneben vergrößert dargestellt ist. Text: Jupiter's SEB Outbreak, Gemini North/NIRI, 18 Nov 2010

Credit: NASA’s JPL, U. Oxford, UC Berkeley, Gemini Obs. (Nord), USC Philippines

Beschreibung: Warum verschwinden Wolken, die den Planeten Jupiter umkreisen, und tauchen dann wieder auf? Der letztgültige Grund ist noch unbekannt. Doch Forschende der planetaren Meteorologie verstehen nun besser, was vor sich geht.

Zu Beginn des Jahres verschwand der dunkle südliche äquatoriale Gürtel um Jupiter. Die Veränderung wurde zuerst von Amateuren bemerkt, die Jupiter ständig beobachteten. Schon davor war zu sehen, wie der südliche äquatoriale Gürtel seine Farben änderte, doch die Veränderung wurde noch nie zuvor so detailreich aufgezeichnet wie hier.

Detaillierte Beobachtungen zeigten, dass hoch über dem dunklen Gürtel, der ganzen Planeten umkreist, helle Ammoniakwolken entstanden. Nun lösen sich diese hellen Wolken wieder auf. Dadurch kommen die tiefer liegenden dunklen Wolken wieder zum Vorschein.

Diese Bilder wurden vor zwei Wochen im fernen Infrarot aufgenommen. Sie sind in Falschfarben-Rot abgebildet und zeigen ein mächtiges Sturmsystem über dem wiederkehrenden dunklen Gürtel. Die Beobachtung von Jupiters aktueller Wolkenoper und unser Verständnis davon schreitet sicherlich voran.

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Aussicht mit NGC 2170

Im Bild leuchten in der Mitte markante Staubnebel in rosarot, dahinter ist ein unruhiges Muster aus hellen und schwachen Sternen verteilt. Links ist ein weiterer Nebel, und im ganzen Bild sind zarte Staubspuren erkennbar. Einige helle Sterne haben einen blauen Hof.

Credit und Bildrechte: ESO/J. Emerson/VISTA; Danksagung: Cambridge Astronomical Survey Unit

Im gehörnten Sternbild Einhorn (Monoceros) treiben staubige Ströme und neue Sterne. Sie gehören zur aktiven Region Monoceros R2, in der Sterne entstehen. Sie liegt in einer riesigen Molekülwolke. Die kosmische Szene wurde im nahen Infrarotlicht mit dem Teleskop VISTA für Durchmusterungen aufgenommen.

Der staubhaltige Nebel NGC 2170 leuchtet rechts neben der Mitte. Bilder im sichtbaren Licht zeigen ihn als einen Komplex aus bläulichen Reflexionsnebeln. Doch diese Ansicht im nahen Infrarot durchdringt alles. Sie zeigt verräterische Zeichen aktueller Sternbildung und massereicher junger Sterne. Sie sind im sichtbaren Licht vom Staub verdeckt.

Energiereiche Winde und die Strahlung heißer, junger Sterne formen das Aussehen der interstellaren Wolken. Die Region Monoceros R2 steht am Himmel in der Nähe des Sterne bildenden Orionnebels, doch sie ist fast doppelt so weit entfernt wie dieser – etwa 2700 Lichtjahre. In dieser Entfernung ist diese Ansicht etwa 80 Lichtjahre breit.

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Kernschein einer dunklen Wolke

Das Bild besteht aus zwei Teilen, links eine blau gefärbte Abbildung eines Nebels vor Sernen, rechts ein roter Nebel mit einer dunklen Fläche, wo links der blaue Nebel ist.

Credit: NASA, JPL-Caltech, Laurent Pagani (Obs.Paris/CNRS), Jurgen Steinacker (Obs. Paris/MPIA) et al.

Beschreibung: Sterne und ihre Planeten entstehen in kalten, dunklen interstellaren Wolken aus Gas und Staub. Astronom*innen machten bei der Untersuchung der Wolken in infraroten Wellenlängenbereichen eine überraschende Entdeckung: in Dutzenden Fällen leuchten dichte Wolkenkerne, indem sie infrarotes Sternenlicht reflektieren.

Diese Bildfelder basieren auf Archivdaten des Weltraumteleskops Spitzer, sie veranschaulichen das das seit kurzem als Kernschein bekannte Phänomen. In längeren Infrarot-Wellenlängen (rechts) ist der Kern der Wolke Lynds 183 dunkel, doch in kürzeren Wellenlängen (links) leuchtet der Kern deutlich, indem er Licht nahe gelegener Sterne streut. Diese Bildfeldern zeigen, dass der längliche Kern etwa 1,5 Lichtjahre umfasst.

Die Streuung braucht Staubkörner, die etwa 10mal größer sind als jene, die bisher in den Wolken vermutet wurden – etwa 1 Mikron statt 0,1 Mikron. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist etwa 100 Mikron dick. Die größeren Staubkörner, die der Kernschein erfordert, könnten die Modelle für frühe Phasen der Stern- und Planetenbildung ändern.

Sternbildung ist ein immer noch rätselhafter Prozess, der in interstellaren Wolken verborgen bleibt. Der dunkle Nebel Lynds 183 liegt etwa 325 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schlange (Serpens).

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Die tanzenden Polarlichter Saturns

Der Planet Saturn ist in kräftigem Dunkelblau dargestellt. Man sieht schräg von unten auf den Planeten und die Ringebene. Einzelne Wolkenstreifen am unteren Teil des Planeten scheinen rot zu glühen, um den Pol verläuft ein grün leuchtender, unregelmäßiger Ring.

Credit: VIMS-Team, U. Arizona, U. Leicester, JPL, ASI, NASA

Was befeuert die Polarlichter auf Saturn? Forschende wollten das herausfinden. Dazu suchten sie durch Hunderte Infrarotbilder von Saturn. Die Bilder wurden von der Raumsonde Cassini für andere Zwecke aufgenommen. So fand man genug Bilder von Polarlichtern, die zusammenhängende Änderungen zeigen. Aus diesen Bildern entstanden Filme.

Einige Filme sind inzwischen fertig. Sie zeigen, dass sich Polarlichter auf Saturn mit dem Winkel zur Sonne verändern. Doch sie ändern sich auch mit der Rotation des Planeten. Außerdem gibt es anscheinend einen Zusammenhang zwischen manchen Veränderungen der Polarlichter und Wellen in Saturns Magnetfeld. Diese Wellen entstehen wohl durch die Saturnmonde.

Dieses Falschfarbenbild aus dem Jahr 2007 zeigt Saturn in drei Spektralbereichen von Infrarot. Die Ringe reflektieren relativ blaues Sonnenlicht. Der Planet leuchtet im vergleichsweise energiearmen Rot. Unten schimmert ein grünes Band aus Südlichtern. Wenn man viele weitere Saturnbilder untersucht, versteht man vielleicht nicht nur Saturns Polarlichter besser, sondern auch Polarlichter auf der Erde.

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Die außergewönhnliche Spirale von LL Pegasi

Im Bild leuchtet rechts ein heller, weißer Stern mit bunten Strahlen, rechts daneben ist eine zarte, sehr regelmäßig geformte Spirale um ein dunkles Inneres. Im Bild sind einige sehr ferne Galaxien verteilt.

Credit: ESA, Hubble, R. Sahai (JPL), NASA

Beschreibung: Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links? Das weiß niemand, aber wahrscheinlich gibt es einen Bezug zu einem Stern in einem Doppelsternsystem, für den die Phase eines planetarischen Nebels beginnt. Dabei stößt er seine äußere Atmosphäre ab.

Die riesige Spirale misst etwa ein Drittel eines Lichtjahres. Sie zeigt immerhin vier oder fünf vollständigen Umdrehungen mit einer beispiellosen Regelmäßigkeit. Gemessen an der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Spiralgases kommt etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht dazu. Das ist der Zeitraum, in dem die beiden Sterne umeinander rotieren. Das Sternsystem, das sie Spirale erzeugte, ist als LL Pegasi bekannt, aber auch als AFGL 3068.

Die ungewöhnliche Struktur wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert. Das Bild entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble im nahen Infrarotlicht. Warum die Spirale leuchtet, bleibt ein Rätsel, wobei die Beleuchtung wahrscheinlich das reflektierte Licht eines nahe gelegenen Sterns ist.

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IRAS 05437+2502: Hubble zeigt rätselhafte Sternwolke

Zwischen Sternen mit Zacken verlaufen zarte weiße Nebel, die an einen Berg erinnern.

Credit: ESA, Hubble, R. Sahai (JPL), NASA

Beschreibung: Was beleuchtet den Nebel IRAS 05437+2502? Niemand weiß es genau. Besonders rätselhaft ist das helle, auf den Kopf gestellte V, das den oberen Rand des schwebenden Berges dieser interstellaren Wolke bildet. Es ist nahe der Bildmitte zu sehen.

Der geisterhafte Nebel enthält eine kleine Sternbildungsregion voll mit dunklem Staub. Sie wurde erstmals 1983 auf Infrarotbildern des Satelliten IRAS bemerkt. Auch dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble, das kürzlich veröffentlicht wurde, zeigt keine klar erkennbare Ursache für den hellen, scharfen Bogen, dafür aber viele neue Details.

Einer Hypothese zufolge entstand der leuchtende Bogen durch einen massereichen Stern, der auf irgendeine Weise eine hohe Geschwindigkeit erreichte und den Nebel inzwischen verlassen hat. Der kleine, blasse IRAS 05437+2502 ist nur 1/18tel des Vollmondes im Sternbild Stier (Taurus).

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