Schlagwort: Radioteleskop

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HI4PI: Der Himmel im Licht von Wasserstoff

Hier ist HI4PI, der ganze Himmel im Licht von Wasserstoff. Waagrecht verläuft ein blaugrünes Band, es ist die Milchstraße. Rechts unten sind die Flecken der Magellanschen Wolken.

Bildcredit: Benjamin Winkel und die HI4PI-Arbeitsgemeinschaft

Wo sind die Gaswolken der Milchstraße, und wohin ziehen sie? Um das herauszufinden, wurde kürzlich HI4PI veröffentlicht. Das ist eine neue, hoch aufgelöste Karte. Sie zeigt, wie Wasserstoff verteilt ist. Er ist das häufigste Gas im Universum. Die Daten, auf denen die Karte basiert, sind einsehbar.

Die Karte zeigt den ganzen Himmel im Licht der 21-cm-Emissionslinie von Wasserstoff. Die Häufigkeit von Wasserstoff ist als Helligkeit abgebildet. Die Geschwindigkeit ist als Farbe gezeigt. Geringe Radialgeschwindigkeit, die zu uns gerichtet ist, wurde blau gefärbt. Geringe Radialgeschwindigkeit, die von uns weg verläuft, ist grün dargestellt. Das Band in der Mitte ist die Ebene unserer Milchstraße. Die hellen Flecken rechts unten sind die benachbarten Magellanschen Wolken.

Die HI4PI-Karte kombiniert Daten, die bei Millionen Beobachtungen gewonnen wurden. Sie stammen vom nördlichen 100-Meter-Radioteleskop Effelsberg in Deutschland und dem südlichen 64-Meter-Parkes-Radioteleskop „The Dish“ in Australien. Die Details der Karte informieren, wie Sternbildung und interstellares Gas in unserer Milchstraße verteilt sind. Doch wir erfahren auch, wie viel Licht dieses lokale Gas wahrscheinlich absorbiert, wenn man das äußere Universum beobachtet. Viele Details der Karte sind noch nicht gut geklärt.

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Dämmerung mit Mond, Merkur und Radioantenne

In der Abenddämmerung steht eine gelb beleuchtete Radio-Parabolantenne, die Schüssel ist nach oben gerichtet. Darüber verfärbt sich der Himmel von leuchtend rot aufwärts nach mittelblau. Oben steht der Mond, die schmale Sichel zeigt nach unten, die Nachtseite nach oben. Links unter dem Mond leuchtet Merkur.

Bildcredit und Bildrechte: Pierluigi Giacobazzi

Am 29. September stand Merkur in der Morgendämmerung beim Mond. Er war so weit von der Sonne entfernt, wie es ihm möglich ist. Der innerste Planet erreichte am Himmel des Planeten Erde fast seine größte Elongation. In der bunten Szene leuchtet Merkur links unter der abnehmenden Mondsichel, die von der Sonne beleuchtet ist. Die Nachtseite des Mondes wird von der Erde beleuchtet. Der neue Mond lag in den Armen des alten Mondes.

Unten steht die italienische Astrophysikalische Radiostation Medicina. Sie befindet sich in der Nähe von Bologna. Eine Reihe niedriger Antennen gehört zur ersten italienischen Anordnung von Radioteleskopen, sie tragen die Bezeichnung „Kreuz des Nordens“. Dazu kommt eine 32 Meter große Parabolantenne. Wer am 8. Oktober den Mond beobachten möchte, muss natürlich nicht frühmorgens aufstehen. Bei der Internationalen Nacht der Mondbeobachtung steht der Mond nach Sonnenuntergang hoch und hell als Halbmond am Abendhimmel.

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Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope

Zwischen bewaldeten Bergen und Hügeln liegt das sphärische riesige Radioteleskop FAST in einer Mulde. Über den blauen Himmel ziehen Wolken, von links hinten beleuchtet die Sonne die Szene.

Bildcredit und Bildrechte: Jeff Dai (TWAN)

Das Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST) ist in eine natürliche Senke eingebaut. Es liegt in der abgelegenen, bergigen Provinz Guizhou im Süden von China. Das Foto zeigt das neue Radioteleskop. Es trägt den Spitznamen Tianyan, das bedeutet „Auge des Himmels“. Das Foto entstand am 25. September kurz vor Beginn der Testphase für den Betrieb. Seine aktive Oberfläche kann sich anpassen und fokussieren.

Die gewaltige Parabolantenne wurde aus 4450 einzelnen dreieckigen Paneelen konstruiert. Die Antenne ist 500 Meter breit. Damit ist FAST das größte verkleidete Radioteleskop auf dem Planeten Erde, das aus nur einem Spiegel besteht.

FAST erforscht das Universum in den Wellenlängen des Radiobereichs. Es sucht nach der Strahlung von Wasserstoff in der Milchstraße und in fernen Galaxien. Außerdem sucht es blasse Pulsare in der Milchstraße und in fernen Galaxien sowie mögliche Radiosignale von Außerirdischen.

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SDP.81 – eine Galaxie mit Einsteinring

In der Mitte schimmert ein blauer Fleck, er ist eine Galaxie, die durch ihre Gravitation das Bild einer weiter entfernten Galaxie wie einen Bogen um sich krümmt.

Bildcredit: Y. Hezaveh (Stanford) et al., ALMA (NRAO/ESO/NAOJ), NASA/ESA Weltraumteleskop Hubble

Kann sich eine Galaxie hinter einer anderen verstecken? Nicht im Fall von SDP.81. Die Galaxie im Vordergrund wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble fotografiert. Sie ist blau dargestellt und verhält sich wie eine riesige Gravitationslinse, die das Licht einer Galaxie dahinter um sich herum krümmt. So wird diese sichtbar.

Die hinten gelegene Galaxie ist rot dargestellt. Sie wurde vom Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Radiowellenlängen abgebildet. Die Ausrichtung ist so präzise, dass das Bild der fernen Galaxie zu einer Art Teilring um die Vordergrundgalaxie gekrümmt ist. Solche Gebilde werden als Einsteinring bezeichnet.

Wenn man die Verzerrung durch die Gravitationslinse genau analysiert, zeigt sich, dass eine kleine, dunkle Begleitgalaxie zur Ablenkung beiträgt. Das ist ein weiterer Hinweis, dass viele Begleitgalaxien ziemlich schwach sind und von Dunkler Materie beeinflusst werden. Die kleine Galaxie ist der kleine weiße Punkt links. Der Einsteinring ist zwar nur ein paar Bogensekunden breit. Er ist in Wirklichkeit Zigtausende Lichtjahre groß.

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Beinahezusammenstoß mit M44

Rechts im Bild ist der Sternhaufen Praesepe oder Krippe im Sternbild Krebs. Er ist auch als M44 bekannt. In der Bildmitte zieht der Asteroid 2004 BL86 eine diagonale Spur.

Bildcredit und Bildrechte: Carlo Dellarole, Andrea Demarchi

Am Montag, dem 26. Jänner, erreichte der gut beobachtete Asteroid 2004 BL86 die geringste Entfernung zu unserem Planeten. Der Abstand betrug etwa 1,2 Millionen Kilometer. Das ist ungefähr die 3,1-fache Distanz zwischen Erde und Mond oder 4 Lichtsekunden.

Der Asteroid wanderte schnell über den Nachthimmel der Erde. Er hinterließ am 27. Jänner auf einer 40 Minuten belichteten Aufnahme diesen Streifen. Das Bild entstand im italienischen Piemont. Das Sichtfeld zeigt den Sternhaufen M44 im Krebs. Er ist auch als Praesepe (Krippe) bekannt.

Asteroid und M44 begegnen einander natürlich nur scheinbar. Der Haufen liegt zufällig fast in einer Sichtlinie mit dem erdnahen Asteroiden. Die tatsächliche Entfernung zwischen dem Sternhaufen und dem Asteroiden beträgt zirka 600 Lichtjahre.

Doch die Annäherung an den Planeten Erde ermöglichte detailreiche Radarbilder mit einer Antenne des Deep Space Network der NASA im kalifornischen Goldstone. Darauf ist zu erkennen, dass der Asteroid einen Mond besitzt.

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Licht von Cygnus A in vielen Wellenlängen

Das Bild der Galaxie Cygnus A im Sternbild Schwan kombiniert Daten in vielen Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums. In der Mitte ist blauer Nebel, nach links und rechts strömen rötliche Wolken aus.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/SAO; Optisch: NASA/STScI; Radio: NSF/NRAO/AUI/VLA

Die Astronomie feiert das Internationalen Jahr des Lichtes. Hier seht ihr ein Bild der aktiven Galaxie Cygnus A im ganzen elektromagnetischen Spektrum mit vielen Details.

Das Bild enthält Röntgendaten des Chandra-Observatoriums in der Umlaufbahn. Sie sind blau gefärbt. Offenbar ist Cygnus A eine gewaltige Quelle energiereicher Röntgenstrahlen. Doch bekannt ist sie eher für das energiearme Ende im elektromagnetischen Spektrum.

Cygnus A ist 600 Millionen Lichtjahre entfernt. Für Radioteleskope ist sie eine der hellsten Quellen am Himmel. Cygnus A ist die größte Radiogalaxie in unserer Nähe. Radioemissionen sind im Bild rot gefärbt. Sie breiten sich nach beiden Seiten auf einer gemeinsamen Achse fast 300.000 Lichtjahre weit aus.

Die Emissionen stammen von Strahlen relativistischer Teilchen. Diese Strahlen strömen von einem sehr massereichen Schwarzen Loch im Zentrum aus. Heiße, helle Flecken markieren die Enden der Ströme, die in das kühle, dichte Material in der Umgebung dringen.

Die Daten von Hubble zeigen die Galaxie in sichtbaren Wellenlängen. Sie sind gelb gefärbt. Das Feld im Hintergrund stammt von der Digital Sky Survey (Digitale Himmelsdurchmusterung). Es ergänzt die Ansicht in vielen Wellenlängen.

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ALMA zeigt die protoplanetare Scheibe um HL Tauri

Die rot leuchtende Scheibe im Bild erinnert an den Querschnitt eines Baums mit Jahresringen.In der Mitte leuchtet die Scheibe gelb. Die dunklen Lücken stammen vielleicht von Planeten.

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NSF

Warum hat diese gewaltige Scheibe Lücken? Der aufregende mögliche Grund lautet: Planeten. Wie Planeten, die massereich genug sind, um diese Lücken zu bilden, so rasch entstanden sein können, ist ein Rätsel. Das Sternsystem HL Tauri ist nämlich nur etwa eine Million Jahre alt.

Das Entdeckungsbild der Lücken wurde mit den Teleskopen des neuen Atacama Large Millimeter Array (ALMA) in Chile erstellt. ALMA bildete die protoplanetare Scheibe beispiellos detailreich ab. Sie löst sogar Strukturen auf, die nur 40 Lichtminuten groß sind. Die Scheibe ist nur etwa 1500 Lichtminuten groß. Das energiearme Licht, das ALMA beobachtet, spähte dabei durch einen dazwischenliegenden Nebel aus Gas und Staub.

Das HL-Tauri-System ist ungefähr 450 Lichtjahre von der Erde entfernt. Die Erforschung von HL Tauri gewährt wahrscheinlich einen Einblick in die Entstehung und Entwicklung unseres eigenen Sonnensystems.

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J1502+1115: Galaxie mit drei Schwarzen Löchern

Mitten im Bild sind zwei helle Flecken abgebildet. Ihr weißes Inneres ist von roten Rändern umgeben, außen herum verläuft Grün. Der Hintergrund ist dunkelblau. Die Flecken sind zwei der drei Schwarzen Löcher in J1502+1115.

Bildcredit: R. P. Deane (U. Capetown) et al.

Die meisten Galaxien enthalten ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Doch warum hat diese Galaxie drei? Der wahrscheinlichste Grund ist, dass die Galaxie J1502+1115 kürzlich durch eine Verschmelzung dreier kleinerer Galaxien entstand. Die zwei Schwarzen Löcher, die am engsten beisammen liegen, sind oben abgebildet. Sie wurden in Radiowellen von einer großen koordinierten Anordnung von Antennen aufgelöst. Die Radioteleskope sind über Europa, Asien und Afrika verteilt.

Diese beiden sehr massereichen Schwarzen Löcher sind etwa 500 Lichtjahre voneinander entfernt. Jedes hat wahrscheinlich an die 100 Millionen Sonnenmassen. J1502+1115 hat eine Rotverschiebung von 0,39. Derzeit ist J1502+1115 eines von nur wenigen bekannten Dreifachsystemen Schwarzer Löcher. Es wird erforscht, um mehr über die Galaxie und die Wechselwirkungen zwischen sehr massereichen Schwarzen Löchern im mittleren Alter unseres Universums zu erfahren.

Bei künftigen Beobachtungen könnten Gravitationswellen entdeckt werden, die von solchen massereichen Systemen Schwarzer Löcher ausgehen.

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