Nachts über die Erde fliegen

Videocredit: Aufnahmen von Astronaut*innen, NASA ; Zusammenstellung: David Peterson (YouTube); Musik: Freedom Fighters (Two Steps from Hell)

Viele Wunder sind zu sehen, wenn man nachts über die Erde fliegt. Für Astronauten* im Erdorbit sind sie ein alltäglicher Anblick. Das Video ist mit emotionaler Musik hinterlegt. Es zeigt einen Zusammenschnitt der Eindrücke mehrerer Tage. Sie wurden 2011 auf der Internationalen Raumstation (ISS) aufgenommen.

Die Kamera fliegt über weiße Wolken, orange Lichter von Städten, Blitze und Gewitter sowie das dunkelblaue Meer dahin. Am Horizont ist der goldenen Schimmer der dünnen Erdatmosphäre. Sie ist immer wieder von tanzenden Polarlichtern verziert. Die grünen Teile dieser Lichter leuchten typischerweise unter der Raumstation auf. Durch die rot- und lila leuchtenden Polarlichter fliegt die Raumstation sogar direkt durch!

Die Solarpaneele der Raumstation ragen über den Bildrand. Am Ende jeder Sequenz rauscht ein überwältigend helles Leuchten ins Bild. Es ist nichts anderes als die Morgendämmerung auf der Seite der Erde, die zur Sonne zeigt. Astronauten auf der ISS erleben diese Morgendämmerung alle 90 Minuten.

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Alnitak, Alnilam, Mintaka

Das Bild wirkt nebelverhangen. Diagonal von links unten nach rechts oben sind drei helle Sterne mit blauen Höfen angeordnet. Rechts oben sind zwei markante Objekte, der Flammennebel und der Pferdekopfnebel. Doch das ganze Bild ist von Nebeln durchzogen.

Bildcredit und Bildrechte: Aygen Erkaslan

Alnitak, Alnilam, und Mintaka heißen die drei hellen Sterne im Bild von Osten nach Westen (rechts oben nach links unten). Sie leuchten in dieser kosmischen Aussicht hellblau.

Besser bekannt sind die drei Sterne als der Gürtel des Orion. Alle drei sind heißer und um vieles massereicher als unsere Sonne. Sie sind zwischen 700 und 2000 Lichtjahre von uns entfernt. Die Sterne entstanden aus den gut untersuchten interstellaren Wolken in dieser Gegend. In den Wolken liegen einige überraschende Formen. Dazu zählen der dunkle Pferdekopfnebel oder der Flammennebel. Beide sind rechts oben in der Nähe von Alnitak. Der berühmte Orionnebel liegt außerhalb des Bildes, das am Himmel fast 4 Grad breit ist.

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Orion und der Laufende Mann

Der Orionnebel füllt das Bild. Er ist einer der bekanntesten und schönsten Nebel am Himmel. Rechts ist die bekannte rosarote Emissionsregion, links ist der Laufende Mann, ein Reflexionsnebel, der weniger oft abgebildet wird.

Bildcredit und Bildrechte: R. Jay Gabany

Nur wenige kosmische Ausblicke regen die Fantasie so an wie der Orionnebel. Mit bloßem Auge sieht man ihn nur als schwachen, blassen Fleck am Himmel. Hier breitet sich das nächstliegende große Sternentstehungsgebiet über das scharfe, farbige Teleskopbild aus.

Der Orionnebel ist im Messier-Katalog als M42 verzeichnet. Sein leuchtendes Gas und sein Staub umgeben heiße, junge Sterne. M42 ist ungefähr 40 Lichtjahre groß. Er liegt am Rand einer gewaltigen interstellaren Molekülwolke, die nur 1.500 Lichtjahre entfernt ist und sich im selben Spiralarm unserer Milchstraße befindet wie die Sonne.

Die ursprünglichen Nebel sind jedoch nur ein kleiner Teil vom Reichtum an Material in unserer galaktischen Nachbarschaft, das Sterne bildet. Auch der staubige, bläuliche Reflexionsnebel NGC 1977 gehört dazu. Er ist links im Bild. Man kennt ihn als Running-Man-Nebel. In der gut untersuchten Sternschmiede fanden Forschende der Astronomie zudem zahlreiche entstehende Planetensysteme.

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Der Pferdekopfnebel und der Flammennebel

Das Sternfeld zeigt den Stern Alnitak in Orions Gürtel, den Flammennebel und den Pferdekopfnebel.

Bildcredit und Bildrechte: Daniel Stern

Der Pferdekopfnebel ist einer der berühmtesten Nebel am Nachthimmel. Er ragt als dunkler Schatten in den rötlichen Emissionsnebel hinein, der am rechten Bildrand leuchtet. Die Struktur des Pferdekopfes ist dunkel. Sie ist eine undurchsichtige Staubwolke, die vor dem hellen Emissionsnebel liegt.

Wie Wolken in der Erdatmosphäre nahm auch diese Wolke zufällig eine erkennbare Form an. Im Lauf von vielen tausend Jahren verändern die Bewegungen im Inneren der Wolke sicherlich ihr Erscheinungsbild. Die rötliche Farbe des Emissionsnebels entsteht, wenn sich die Elektronen und Protonen im Nebel zu Wasserstoffatomen rekombinieren.

Auf der linken Seite des Bildes liegt der orange gefärbte Flammennebel mit seinen zarten Fasern aus dunklem Staub.

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Das Trapez mitten im Orion

Das Innere des Orionnebels füllt das Bild. In der Mitte leuchten vier helle Sterne, sie sind das Trapez. Gemeinsam bringen sie den Orionnebel zum Leuchten.

Bildcredit: Bilddaten: Hubble-Vermächtnisarchiv, Bearbeitung: Robert Gendler

Was befindet sich im Zentrum des Orion? Das Trapez: Das sind die vier hellen Sterne mitten in diesem scharfen kosmischen Porträt. Diese Sterne befinden sich in einer Region, die einen Radius von etwa 1,5 Lichtjahren hat. Sie dominieren das Zentrum des dichten Sternhaufens im Orionnebel. Ultraviolette, ionisierende Strahlung der Trapezsterne – vor allem des hellsten Sterns Theta-1 Orionis C – sorgt für das gesamte sichtbare Leuchten in dieser komplexen Region, in der Sterne entstehen.

Der Sternhaufen im Orionnebelhaufen ist etwa drei Millionen Jahre alt und war in seiner frühen Phase noch kompakter. Eine dynamische Untersuchung legt nahe, dass es in der Anfangszeit zu wilden Sternkollisionen gekommen sein könnte. Dabei entstand vielleicht ein Schwarzes Loch mit mehr als der 100-fachen Masse unserer Sonne.

Wenn es im Haufen ein Schwarzen Loch gibt, könnte das die ungewöhnlich hohen Geschwindigkeiten der Trapezsterne erklären. Der Orionnebel ist rund 1.500 Lichtjahre entfernt. Damit gehört er zu den erdnächsten Orten, an denen ein Schwarzes Loch vermutet wird.

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Herbig-Haro 24

In der Mitte der teils dunklen, teils orange-braunen Nebelwolken leuchtet ein helles Objekt. Links daneben strömen zwei Strahlen hinter einer dunklen Wolke hervor, einer nach oben, der andere nach unten.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Archiv (STScI / AURA) / Hubble-Europa-Kooperation; Danksagung: D. Padgett (GSFC), T. Megeath (Univ. Toledo), B. Reipurth (Univ. Hawaii)

HH 24 erinnert an ein Lichtschwert mit Doppelklinge. Doch es sind zwei kosmische Strahlen, die aus einem neu entstandenen Stern strömen. Er befindet sich in der Galaxis in unserer Nähe. Die faszinierende Szene entstand aus Bilddaten des Weltraumteleskops Hubble. Sie zeigt etwa ein halbes Lichtjahr von Herbig-Haro 24 (HH 24). Das Objekt ist an die 1300 Lichtjahre bzw. 400 Parsec entfernt.

HH 24 liegt in der Sternschmiede im Molekülwolkenkomplex Orion B. Das Objekt ist vor direkter Sicht verborgen. Der Protostern im Zentrum von HH 24 ist von kaltem Staub und Gas umgeben, das zu einer rotierenden Akkretionsscheibe abflachte. Wenn Materie aus der Scheibe zum jungen stellaren Objekt fällt, wird sie aufgeheizt.

Strahlströme werden in der Rotationsachse des Systems ausgeschleudert. Sie zeigen in entgegengesetzte Richtungen und schneiden durch die interstellare Materie in der Region. Die engen, energiereichen Strahlen erzeugen in ihren Strömungskanälen Serien aus leuchtenden Stoßfronten.

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Der Orionnebel im sichtbaren und infraroten Licht

Der Orionnebel ist hier in sichtbarem und infrarotem Licht dargestellt. Die vielen Staubfäden, die auf Bildern in sichtbarem Licht dunkel wirken, leuchten hier hell.

Bildcredit und Bildrechte: Infrarot: NASA, Weltraumteleskop Spitzer; Sichtbares Licht: Oliver Czernetz, Siding Spring Obs.

Der Große Orion Nebel ist ein bunter Ort. Mit dem bloßen Auge sieht man einen ausgefransten Fleck im Sternbild Orion. Mit einer langen Belichtungszeit zeigen Bilder in mehreren Wellenlängen wie dieses den Orionnebel als eine Nachbarschaft aus jungen Sternen, heißen Gasen und dunklem Staub. Dieses digitale Komposit besteht nicht nur aus drei Farben des sichtbaren Lichts, sondern auch aus vier Farben infraroter Strahlung, die vom Weltraumteleskop Spitzer der NASA aufgenommen wurden. Spitzer befindet sich im Erdorbit.

Die Energie, die den Orionnebel (M42) weitestgehend antreibt, stammt vom Trapez. Es sind vier der hellsten Sterne im Nebel. Viele der sichtbaren Filamente sind Stoßwellen – Fronten, an denen schnelle Materie auf langsames Gas trifft. Der Orionnebel durchmisst etwa 40 Lichtjahre und befindet sich etwa 1500 Lichtjahre von der Sonne entfernt im selben Spiralarm unserer Galaxis.

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Eine Winternacht im Dezember

Orion wirkt auf dieser Nachthimmelslandschaft sehr ungewöhnlich - er ist von einem roten Staubring umgeben, und am Kopf leuchtet eine rote runde Wolke. Am oberen Bildrand leuchten in der Mitte die Plejaden. In der Landschaft im Vordergrund steht ein von innen beleuchtetes Dach, am Horizont ist eine Gebirgskette.

Bildcredit und Bildrechte: Włodzimierz Bubak

Diese nächtliche Landschaft wurde lange belichtet. Darauf geht der Orion scheinbar seitlich auf und klettert über eine ferne Bergkette. Die winterliche Szene entstand in der langen Sonnwendnacht auf der Nordhalbkugel. Sie wurde im südlichen Polen aufgenommen.

Die Aufnahme entstand mit einer Kamera, die für rotes Wasserstoff-Licht optimiert ist. Daher treten großflächige Nebel am Himmel hervor. Sie sind sonst unsichtbar. Diese Nebel liegen am Rand der Orion-Molekülwolke. Sie gesellen sich zu den bekannten Gürtelsternen des Himmelsjägers und den hellen Riesensternen Beteigeuze und Rigel.

Das Auge des Stiers ist der gelbliche Stern Aldebaran. Er verankert den V-förmigen Sternhaufen der Hyaden über der Bildmitte. Doch das hellste Objekt am Himmel über den schneebedeckten Gipfeln der Landschaft ist Jupiter. Er beherrscht als großer Gasplanet unser Sonnensystem. Am Himmel der Erde bleibt er noch einige Zeit nahe der Opposition.

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