50 Lichtjahre bis 51 Pegasi

Das Sternbild Pegasus hinter der Kuppel des Haute-Provence-Observatoriums, wo Michel Mayor und Didier Queloz 1995 den Exoplaneten Dimidium (51 Pegasi b) entdeckten.

Bildcredit und Bildrechte: Josselin Desmars

Beschreibung: Bis zu 51 Pegasi sind es nur 50 Lichtjahre. Die Position dieses Sterns ist auf diesem Schnappschuss vom August markiert. Das Bild wurde in einer dunstigen Nacht aufgenommen, als über der Kuppel des Haute-Provence-Observatoriums in Frankreich fast nur hellere Sterne zu sehen waren.

Vor 26 Jahren veröffentlichten die Astronomen Michel Mayor und Didier Queloz im Oktober 1995 eine fundamentale Entdeckung, die sie an diesem Observatorium gemacht hatten. Mit einem präzisen Spektrographen fanden sie einen Planeten, der 51 Peg umkreist. Es war der erste bekannte Exoplanet in einem Orbit um einen sonnenähnlichen Stern.

Mayor und Queloz maßen mit dem Spektrographen die Veränderung der Radialgeschwindigkeit des Sterns, da der ihn umkreisende Planet durch den Gravitationszug ein regelmäßiges Taumeln bewirkt. Die ermittelte Masse des Planeten mit der Bezeichnung 51 Pegasi b ist mindestens halb so groß wie die von Jupiter. Seine Umlaufperiode beträgt 4,2 Tagen, somit kreist er viel enger um seinen Heimatstern als Merkur um die Sonne.

Die Entdeckung von Mayor und Queloz wurde rasch bestätigt, und sie bekamen schließlich 2019 den Physik-Nobelpreis verliehen. 51 Pegasi b gilt heute als Prototyp einer Klasse von Exoplaneten, die allgemein als Heiße Jupiter bekannt sind. 2015 erhielt er den offiziellen Namen Dimidium, die lateinische Bezeichnung für Hälfte. Seit seiner Entdeckung wurden mehr als 4000 Exoplaneten aufgespürt.

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Ein Feuerregenbogen über West Virginia

Feuerregenbogen oder Zirkumhorizontalbogen über dem North Fork Mountain in West Virginia.

Bildcredit: Christa Harbig

Beschreibung: Was ist mit dieser Wolke los? Eiskristalle in einer fernen Federwolke verhalten sich wie kleine schwebende Prismen. Parallel zum Horizont verläuft ein Zirkumhorizontalbogen.

Wegen ihrer flammenartigen Erscheinung werden Zirkumhorizontalbögen inoffiziell als Feuerregenbogen bezeichnet. Damit ein Zirkumhorizontalbogen zu sehen ist, muss die Sonne mindestens 58 Grad hoch am Himmel stehen und darunter Zirruswolken vorhanden sein – in diesem Fall vom Typ Cirrus fibratus.

Die vielen flachen, sechseckigen Eiskristalle, aus denen die Federwolke besteht, müssen waagrecht ausgerichtet sein, um Sonnenlicht möglichst gleichförmig – also auf eine kollektiv ähnliche Art und Weise – zu brechen. Daher sind Zirkumhorizontalbögen eher selten zu sehen.

Dieser Feuerregenbogen wurde zu Beginn dieses Monats in der Nähe von North Fork Mountain in West Virginia (USA) fotografiert.

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Hubbles Ultra Deep Field in Licht und Ton

Das Bild zeigt das berühmte Hubble Ultra Deep Field mit unzähligen Galaxien. Beim Klick auf das Bild gelangt man zu einer vertonten Darstellung des Hubble Ultra Deep Field (HUDF).

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Vertonung: G. Salvesen (UCSB); Daten: M. Rafelski et al.

Sicher habt ihr Hubbles Ultra Deep Field schon einmal gesehen. Aber habt ihr es auch schon mal gehört? Klickt auf das Bild und lauscht! Hubbles Ultra Deep Field (HUDF) wurde in den Jahren 2003­­—2004 mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Es starrte eine sehr lange Zeit in einen fast leeren Raum. So wurden ferne, blasse Galaxien sichtbar.

Das HUDF ist eines der berühmtesten Bilder der Astronomie. Bei Klick auf das Bild wird es auf eine sehr lebendige Art präsentiert: Die Distanzen werden vertont. Wenn ihr den Mauspfeil auf eine Galaxie schiebt, hört ihr einen Ton, der ihre ungefähre Rotverschiebung verrät. Weil die Rotverschiebung das Licht zum roten Ende des elektromagnetischen Spektrums verschiebt, werden die Töne hier am tiefen Ende des Klangspektrums gezeigt. Je weiter die Galaxie entfernt ist, desto größer ist ihre kosmologische Rotverschiebung (sogar dann, wenn sie blau erscheint), und umso tiefer ist der abgespielte Ton.

Im Schnitt sind Galaxien im HUDF etwa 10,6 Milliarden Lichtjahre entfernt. Sie klingen dann wie ein F#. Findet ihr die am weitesten entfernte Galaxie?

Hinweis: Nicht alle Browser können die Vertonung abspielen.

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Farben: Ringnebel im Vergleich mit Sternen

Das Licht von M57, dem Ringnebel in der Leier, und der Sterne in seiner Umgebung wurden hier mit einem Beugungsgitter in die Spektralfarben zerlegt.

Bildcredit und Bildrechte: Robert Vanderbei (Princeton U.)

Beschreibung: Was wäre, wenn ihr alle Farben des Rings einzeln sehen könntet? Und die der umgebenden Sterne? Dafür gibt es eine Technik. Dieses Bild zeigt die Farben des Ringnebels (M57) und die der Sterne in seiner Nähe mit so einer Technik, in diesem Fall ein prisma-artiges Beugungsgitter.

Der Ringnebel ist nur wenige Male zu sehen, weil er vorwiegend Licht in nur wenigen Farben abstrahlt. Die beiden hellsten abgestrahlten Farben sind die von Wasserstoff (rot) und Sauerstoff (blau), sie erscheinen als fast überlappende Bilder links neben der Bildmitte. Rechts neben der Mitte seht ihr das farbkombinierte Bild, das man normalerweise sieht.

Die Sterne wiederum strahlen den Großteil ihres Lichtes in allen Farben des sichtbaren Spektrums ab. Wenn man diese Farben kombiniert, ergibt das einen fast kontinuierlichen Streifen, daher seht ihr neben den Sternen vielfarbige Balken.

Das Licht von Objekten in seine Spektralfarben aufzuspalten ist wissenschaftlich nützlich. Dadurch erfahren wir, aus welchen Elementen ein Objekt besteht, wie schnell es sich bewegt oder wie weit es von uns entfernt ist.

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Kosmisch Latte: Die durchschnittliche Farbe des Universums

Die durchschnittliche Farbe des Universums ist Beige #FFF8E7 - oder auch Kosmisch Latte.

Farb-Credit: Karl Glazebrook und Ivan Baldry (JHU)

Welche Farbe hat das Universum? Genauer gesagt: Wenn man den ganzen Himmel gleichmäßig verschmiert, welche Farbe hätte die Mischung am Ende? Diese skurrile Frage stellte sich, als man herausfinden wollte, welche Art von Sternen in nahen Galaxien häufig vorkommen. Die Antwort lautet: Es ist eine leichte Schattierung von Beige. Der RGB-Farbcode für Computer ist #FFF8E7.

Das fanden Astronomen mithilfe einer der größten Stichproben an Galaxien heraus, die je untersucht wurde: die 200.000 Galaxien der 2dF-Durchmusterung. Der Mittelwert des Lichtes dieser Galaxien wurde rechnerisch ermittelt. Das so entstandene kosmische Spektrum enthält Emissionen aus allen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums. Doch es ergibt eine einzige wahrnehmbare Mischfarbe. Diese Farbe wurde im Laufe der letzten 10 Milliarden Jahre viel weniger blau. Das ist ein Hinweis, dass die Häufigkeit rötlicher Sterne zunimmt.

Ein Wettbewerb für einen besseren Namen der Farbe brachte Einträge wie skyvory oder univeige, doch der Sieger ist Kosmisch Latte.

Galerie: Bild-Einreichungen der großen Konjunktion an APOD

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Fernes Licht brechen

Dieses Bild wurde mit dem Visible MultiObject Spectrograph (VIMOS) aufgenommen, der am Very Large Telescope (VLT) Array in Chile eingesetzt wurde.

Bildcredit und Bildrechte: VIMOS, VLT, ESO

Beschreibung: Im fernen Universum scheint die Zeit langsam zu vergehen. Da zeitdilatiertes Licht zum roten Ende des Spektrums verschoben (rotverschoben) erscheint, können Astronominnen und Astronomen mithilfe der kosmologischen Verlangsamung der Zeit gewaltige Entfernungen im Universum vermessen.

Hier sieht man, wie das Licht von fernen Galaxien in seine Farbbestandteile (Spektren) aufgebrochen wurde. Das erlaubt Forschenden, die kosmologische Rotverschiebung bekannter Spektrallinien zu vermessen. Die Neuheit dieses Bildes besteht darin, dass die Entfernung zu Hunderten Galaxien mit einem einzigen Bild vermessen werden kann. In diesem Fall wurde das Bild mit dem Visible MultiObject Spectrograph (VIMOS) aufgenommen, der am Very Large Telescope (VLT) Array in Chile eingesetzt wurde.

Die Analyse der Verteilung ferner Objekte im Raum bietet Einblicke, wann und wie im frühen Universum Sterne und Galaxien entstanden sind, wie sie Haufen gebildet und sich entwickelt haben.

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Mondkorona, Halo und Bögen über Manitoba

Mond mit Korona, 22-Grad-Halo und Bögen über Manitoba in Kanada. Der Mond wirkt, als wäre er von vielen Regenbögen umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: Brent Mckean

Kommt ihr pünktlich zur Arbeit, wenn der Mond so aussieht? Der Fotograf machte sich gerade auf den Weg zur Arbeit. Doch Brechung, Reflexion und Beugung des Mondlichtes durch Millionen fallende Eiskristalle verwandelten das vertraute Bild unseres Mondes in eine Menagerie überirdischer Halos und Bögen.

Diese Szenerie wurde aus drei Aufnahmen kombiniert. Sie wurden vor zwei Wochen an einem kalten Wintermorgen im kanadischen Manitoba fotografiert. Die farbigen Ringe sind eine Korona, die durch Quantenbeugung an kleinen Eiskristallen oder Wassertröpfchen ungefähr in Richtung des Mondes entstanden.

Außen herum verlief ein 22-Grad-Halo. Er wurde durch Brechung des Mondlichtes in sechsseitigen zylindrischen Eiskristallen hervorgerufen. An dessen Seiten leuchten Nebenmonde. Sie entstanden durch Lichtbrechung in dünnen, flachen, sechsseitigen Eisplättchen, als sie zu Boden flatterten. Am oberen und unteren Ende des 22-Grad-Halos hängen die obern und unteren Tangentenbögen. Dabei wurde Mondlicht durch fast waagrechte sechseckige Eiszylinder gebrochen.

Nach ein paar Minuten später war der Anblick von Halo und Bögen auf einem Feld neben dem Weg zur Arbeit verschwunden. Der Himmel sah wieder aus wie immer – bis auf einen einzelnen blassen Nebenmond.

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Das Sonnenspektrum mit fehlenden Farben

Das Bild in Regenbogenfarben zeigt ein vollständiges, hoch aufgelöstes Sonnenspektrum im sichtbaren Licht. Die Farben von unten nach oben sind blau, grün, gelb und rot.

Bildcredit: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF

Es ist immer noch nicht bekannt, warum im Sonnenlicht manche Farben fehlen. Hier sind alle sichtbaren Farben der Sonne dargestellt. Dafür wurde Sonnenlicht durch ein prismenartiges Instrument geleitet. Das Spektrum entstand am McMath-Pierce-Sonnenobservatorium. Es zeigt, dass unsere Sonne zwar weiß erscheint, tatsächlich aber Licht in fast jeder Farbe abstrahlt. Im gelbgrünen Spektralbereich leuchtet sie am hellsten.

Die dunklen Streifen im oben gezeigten Spektrum stammen von Gasen in oder über der Sonnenoberfläche, die Sonnenlicht absorbieren, das darunter abgestrahlt wird. Unterschiedliche Gasarten absorbieren verschiedene Farben des Lichtes. Daher kann man aus diesen dunklen Streifen ableiten, aus welchen Gasen die Sonne besteht. Helium zum Beispiel wurde 1870 erstmals in einem Sonnenspektrum entdeckt. Erst danach fand man es auch hier auf der Erde. Inzwischen wurde die Mehrheit der Absorptionslinien im Spektrum bestimmt – aber nicht alle.

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