Zwei Millionen Sterne in Bewegung

Videocredit: ESA, Gaia, DPAC

Stell dir vor, du könntest den Nachthimmel Millionen Jahre beobachten. Wie würde er sich verändern? Einerseits gibt es lokale Effekte. Sie entstehen durch die Erdrotation und die Neuausrichtung der Rotationsachse der Erde. Doch auch die Sterne selbst wandern.

Im Lauf der Jahre maßen die Satelliten Hipparcos (er ist nun deaktiviert) und Gaia der ESA die Positionen von zwei Millionen Sternen mit einer nie da gewesenen Genauigkeit. Daraus wurden die Bewegungen der Sterne für Millionen Jahre hochgerechnet.

Das Video zeigt, dass es bei vielen Sternen nur kleine Winkelbewegungen gibt. Aber manche Sterne – meist sind sie sehr nahe – zischen regelrecht über den Himmel. Sternbilder und Sterngruppen, die heute vertraut sind, werden unkenntlich, weil die hellen Sterne, aus denen sie bestehen, weiterwandern.

Nicht gezeigt sind viele lokale Nebel. Sie lösen sich wahrscheinlich auf. Dafür entstehen vermutlich an manchen Orten neue Nebel. Beruhigend ist, dass auch künftige Erdbewohner das zentrale Band unserer Milchstraße erkennen werden.

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König-der-Flügel-Hoodoo unter der Milchstraße

Links ragt ein erodierter Steinturm hoch, auf dem ein überhängender Deckstein einige Meter übersteht. Dahinter leuchtet die stark strukturierte Milchstraße mit Dunkelwolken.

Bildcredit und Bildrechte: Wayne Pinkston (LightCrafter Photography)

Diese Steinstruktur ist nicht nur surreal, sie ist auch real. Dass sie nicht berühmter ist, liegt vielleicht daran, dass sie kleiner ist, als es scheint. Der Deckstein hängt nur ein paar Meter über. Doch die Felsnase „König der Flügel“ im US-Bundesstaat New Mexico ist ein faszinierendes Beispiel einer ungewöhnlichen Gesteinsstruktur. Sie wird als Hoodoo bezeichnet. Hoodoos entstehen, wenn eine Schicht aus hartem Gestein über einer Schicht aus erodierendem weicheren Gestein liegt.

Es dauerte ein Jahr, um die perfekte Einbindung dieses Hoodoos in ein Foto mit Nachthimmel zu ergründen. Dazu zählte das Warten auf eine passende sternklare Nacht mit einem Himmel mit wenigen Wolken. Außerdem musste der Vordergrund in einem passenden Verhältnis zum natürlichen Licht des Hintergrundes künstlich beleuchtet werden.

Nach viel Planung und Warten entstand im Mai 2016 diese finale Aufnahme. Das Band unserer Milchstraße verläuft oben über dem Himmel. Sie ist ähnlich ausgerichtet wie der waagrechte Balken.

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Eine aktive Nacht über den Magellan-Teleskopen

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN); Musikrechte und Lizenz: Nachthimmellicht von Club 220

Der Nachthimmel ändert sich ständig. Diese Änderungen traten Ende Juni 2014 im Laufe von sechs Stunden hinter den Magellan-Teleskopen auf. Die Teleskope haben 6,5 Meter große Spiegel, sie stehen am Las-Campanas-Observatorium in Chile. Anfangs trat am Horizont rotes Leuchten auf. Es ist Nachthimmellicht und entsteht durch eine leichte Abkühlung der Luft in großer Höhe. Die Bänder aus Nachthimmellicht strahlen Licht in spezifischen Farben ab. Man sieht sie im ganzen Zeitraffervideo.

Zu Beginn der Nacht leuchten links Scheinwerfer. Satelliten schießen vorbei, sie umkreisen die Erde und reflektieren Sonnenlicht. Eine lange, dünne Wolke zieht langsam über den Himmel. Links geht die Große Magellansche Wolke auf. Das ausgedehnte zentrale Band unserer Milchstraße wölbt und dreht sich, während die Erde rotiert. Die Magellan-Teleskope schwenken und erstarren wieder. Dabei erforschen sie zuvor bestimmte Stellen am Nachthimmel. Jede Nacht ändert sich jeder Himmel auf andere Weise. Doch die Phänomene sind meist die gleichen.

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Milchstraße mit südlichem Nachthimmellicht

Die Milchstraße schlägt einen Bogen über den Himmel. Rechts leuchtet ein rotes Polarlicht. In der Mitte leuchtet grünes Nachthimmellicht. Viele Himmelsschätze sind im überlagerten Bild markiert.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN)

Dieses Bild entstand im letzten April. Nach Sonnenuntergang flutete ein besonders intensives Nachthimmellicht die Szene in der chilenischen Herbstnacht. Das Panorama zeigt eine nächtliche Landschaft am Himmel mit Sternen, Sternhaufen und Nebeln in der südlichen Milchstraße. Auch die Große und die Kleine Magellansche Wolke sind im Bild.

Das helle Nachthimmellicht entsteht durch Chemilumineszenz. Dabei entsteht Licht, indem die Luft chemisch angeregt wird. Es befindet sich in einer ähnlichen Höhe wie Polarlichter. Empfindliche Digitalkameras zeigen rotes und grünes Nachthimmellicht häufig mit Grünstich. Es stammt hier vorwiegend von Sauerstoffatomen in der Atmosphäre mit einer extrem geringen Dichte. Auf der Südhalbkugel war in den letzten Jahren nachts häufig Nachthimmellicht zu beobachten.

Neben der Milchstraße sah man in dieser dunklen Nacht auch das starke Nachthimmellicht mit bloßem Auge, es war aber farblos. Mars, Saturn und der helle Stern Antares im Skorpion bilden ein Dreieck am Himmel. Es verankert die Szene links. Die Straße führt zum 2600 Meter hohen Cerro Paranal und den Very Large Telescopes der Europäischen Südsternwarte ESO.

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Rotes Polarlicht über Australien

Über dem Meer leuchtet ein rotes Polarlicht. Am Himmel steigt die Milchstraße steil auf, viele Objekte sind im überlagerten Bild markiert.

Bildcredit und Bildrechte: Alex Cherney (Terrastro, TWAN)

Was leuchtet rot am Himmel? Ein Polarlicht. 2012 strömte ein Sonnensturm großteils aus der aktiven Sonnenfleckenregion 1402. Er goss Teilchen über die Erde. Diese Teilchen regten die Sauerstoffatome hoch in der Erdatmosphäre an. Als die angeregten Elektronen in ihren Grundzustand zurückfielen, strahlten sie rotes Licht ab. Wenn die Sauerstoffatome tiefer in der Erdatmosphäre gelegen wären, wäre das Leuchten vorwiegend grün gewesen.

Dieses rote Polarlicht in großer Höhe schimmerte letzte Woche in der Nähe von Flinders in Victoria (Australien) über dem Horizont. Am Himmel leuchteten in dieser Nacht auch vertrautere, aber weiter entfernte Objekte. Links ist zum Beispiel die zentrale Scheibe unserer Milchstraße und rechts die Große und die Kleine Magellansche Wolke in ihrer Nachbarschaft. Ein Zeitraffervideo zeigt die Polarlichter dieser Nacht und das Umfeld der malerischen Szene. Warum der Himmel nicht auch grün leuchtete, ist nicht bekannt.

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Wintersechseck über dem Manla-Reservoir

Über einem See, der von Bergen umgeben ist, leuchtet ein prachtvoller Winterhimmel. Er zeigt Milchstraße, Wintersechseck und leuchtende Nebel.

Bildcredit und Bildrechte: Jeff Dai (TWAN)

Wenn man Orion sucht, findet man vielleicht auch das Wintersechseck. Dazu gehören einige der hellsten Sterne. Sie bilden auf der Nordhalbkugel der Erde ein großes, leicht erkennbares Muster am Winterhimmel. Die Sterne des Sechsecks sind oft sogar am hellen Nachthimmel einer großen Stadt erkennbar. Hier leuchteten sie am dunklen Himmel über dem Manla-Reservoir in Tibet.

Die sechs Sterne im Wintersechseck sind Aldebaran, Kapella, Kastor (und Pollux), Prokyon, Rigel und Sirius. Das Band der Milchstraße läuft mitten durch das Wintersechseck. Der offene Sternhaufen der Plejaden ist gleich darüber. Der Asterismus des Wintersechsecks umschließt mehrere Sternbilder. Dazu gehört ein großer Teil des kultigen Sternbilds Orion.

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Blick aus der Raumstation: Planet und Galaxie

Die ISS zieht über die Erde. Unten blitzt ein Gewitter unter Wolken. Am Horizont ist braunes und grünes Nachthimmellicht. Am Himmel schimmert die Milchstraße.

Bildcredit: NASA, JSC, ESRS

Was seht ihr, wenn ihr die Erde an Bord der Internationalen Raumstation ISS umkreist? Ihr hättet einige erstaunliche Ausblicke. So einer wurde Mitte 2015 auf diesem atemberaubenden Bild fotografiert.

Oben seht ihr Teile der Raumstation, zum Beispiel Solarpaneele. Unter der Station verläuft das Band unserer Milchstraße. Darin leuchtet das kombinierte Licht von Milliarden Sternen. Es ist stellenweise durch Wolken aus dunklem Staub gedämpft. Das Band aus rotem Licht unter der Milchstraße ist Nachthimmellicht. Dort wurde die Erdatmosphäre von der Sonne angeregt und leuchtet nun in spezifischen Farben. Unter dem roten schimmert grünes Nachthimmellicht. Darunter liegt unsere Erde.

Zwischen Tag und Nacht verläuft der Terminator. Das ist die Schattengrenze. Man sieht sie am Horizont. Wolken sprenkeln den Planeten. Rechts unten ist das Licht eines hellen Blitzes zu sehen. Seit dem Jahr 2000 genießen Astronautinnen aus der ganzen Welt auf der Raumstation zwischen ihren Arbeitsblöcken solche Aussichten.

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Die seltsamen Galaxien von Arp 273

Weit hinter den Sternen in unserer Milchstraße balgen sich zwei Galaxien. Eine erinnert an eine Schnecke, die andere ist wie ein lang gezogenes S geformt. Links daneben leuchten zwei helle, gezackte Sterne.

Bildcredit und Bildrechte: Wolfgang Ries/Stefan Heutz (Astrokooperation)

Die gezackten Sterne im scharfen kosmischen Porträt liegen in unserer Milchstraße. Die beiden auffälligen Galaxien dagegen befinden sich weit außerhalb der Milchstraße. Sie sind mehr als 300 Millionen Lichtjahre entfernt. Durch die Gezeitenkräfte wirken sie stark verzerrt, weil es zwischen dem Paar enge Begegnungen gibt.

Die Galaxien sind als Arp 273 (auch als UGC 1810) katalogisiert. Sie sehen seltsam aus. Doch inzwischen weiß man, dass wechselwirkende Galaxien im Universum häufig sind. Auch die große Andromeda-Spiralgalaxie, die etwa 2 Millionen Lichtjahre entfernt ist, nähert sich der Milchstraße. Arp 273 bietet vielleicht einen Ausblick auf diese Begegnung in ferner Zukunft. Wiederholte Begegnungen können auf einer kosmischen Zeitskala dazu führen, dass zwei Galaxien am Ende zu einer einzigen verschmelzen.

Aus unserer Sicht sind die hellen Kerne der Arp 273-Galaxien nur wenig mehr als 100.000 Lichtjahre voneinander entfernt.

Ö1-Nachtquartier:Das Jahr in den Sternen“ mit Maria Pflug-Hofmayr

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