Schlagwort: Spirale

Veröffentlicht am

Die einarmige Spiralgalaxie NGC 4725

Auf den zweiten Blick hat die schräg im Bild liegende Spiralgalaxie auf der linken Seite ein sehr seltsames Merkmal: Sie besitzt nur einen Spiralarm. Rechts im Hintergrund ist eine kleinere Spiralgalaxie zu sehen.

Bildcredit: Subaru-Teleskop (NAOJ), Weltraumteleskop Hubble, Zusätzliche Farbdaten: Adam Block, Bob Franke, Maurice Toet – Montage und Bearbeitung: Robert Gendler

Die meisten Spiralgalaxien besitzen zwei oder mehr Spiralarme. Zu diesen gehört auch unsere Milchstraße. NGC 4725 hat nur einen Spiralarm. Auf diesem scharfen Farbkompositbild windet sich eine einzige Spira Mirabilis. Sie entspringt einem markanten Ring aus bläulichen, neuen Sternhaufen und rötlichen Sternbildungsregionen.

Die seltsame Galaxie hat auch undurchsichtige Staubbahnen und einen gelblichen Zentralbalken. Dieser besteht aus einer älteren Sternpopulation. Der Durchmesser von NGC 4725 beträgt mehr als 100.000 Lichtjahre. Die Galaxie ist 41 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im gut gekämmten Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices).

Es gibt Computersimulationen zur Bildung einzelner Spiralarme. Diese Simulationen zeigen, dass es entweder vorauslaufende oder nachziehende Arme sein können, wenn man von der allgemeinen Rotationsrichtung der Galaxie ausgeht. Das Bild zeigt auch eine traditioneller aussehende Spirale klein im Hintergrund.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Wirbelsturm Sandy erreicht das Festland

Bildcredit: NASA, GOES-13-Satellit

Es war der größte Wirbelsturm, der je im Atlantischen Ozean gesichtet wurde. Die Kosten seiner Verwüstung sind immer noch nicht bekannt. Das Video zeigt den Wirbelsturm Sandy, der Ende Oktober acht Tage lang mit dem Satelliten GOES-13 im Erdorbit aufgenommen wurde.

Der Wirbelsturm entstand und gewann an Stärke. Er wanderte über die Karibik, dann die Ostküste der USA entlang zum Atlantischen Ozean. Dort machte er eine ungewöhnliche Wende nach Westen. In New Jersey traf er auf Land, machte über Pennsylvania wieder kehrt Richtung Norden und löste sich dann auf, als er nach Nordosten über den Norden der USA und Kanada wanderte.

Obwohl Sandys Winde stark und gefährlich waren, wurde eine noch größere Zerstörung durch die Sturmflut angerichtet, weil Sandy das Wasser vor sich her auf das Festland trieb. Diese Woge überflutete viele Küstenregionen, Straßen und Teile des U-Bahn-Systems im Zentrum von New York. Doch auch westliche US-Staaten wie Wisconsin lagen im Einflussgebiet des Sturms, der sich über 1500 Kilometer ausdehnte.

Der Wirbelsturm Sandy hätte zu fast jeder Zeit entstehen können. Doch es gibt Befürchtungen, dass große Stürme wie Sandy in Zukunft häufiger auftreten, wenn das Wasser im Atlantik weiterhin höhere Oberflächentemperaturen erreicht und mehr Energie speichert.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Spiralnebel umgeben den Stern R Sculptoris

Um einen hellen Stern verläuft eine brüchige, leicht unregelmäßige Spirale in roten Farbtönen. Außen herum verläuft ein relativ heller Kranz.

Visualisationscredit: ALMA-Observatorium (ESO/NAOJ/NRAO)

Was passiert rund um diesen Stern? Bei R Sculptoris in der Milchstraße wurde eine ungewöhnliche Spiralstruktur entdeckt. R Sculptoris ist ein roter Riesenstern. Er ist etwa 1500 Lichtjahre von uns entfernt und steht im Sternbild Bildhauer (Sculptor). Der Stern wurde mit dem neuen Atacama Large Millimeter/submillimeter Array ALMA beobachtet.

ALMA ist die derzeit leistungsstärkste Teleskopanordnung, die in Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängen beobachtet. Diese Spektralbereiche liegen außerhalb von rotem Licht zwischen Mikrowellen und Radiowellen. Aus Daten der Beobachtungen mit ALMA entstand eine 3-D-Visualisierung von dem Gas und dem Staub um den Stern. Ein digitaler Schnitt durch diese Daten zeigte die unerwartete Spiralstruktur.

Das Spiralmuster ist an sich ungewöhnlich. Doch beim Stern LL Pegasi wurde kürzlich ein ähnliches Muster in sichtbarem Licht entdeckt. Nach Analyse der Daten entstand die Hypothese, dass der Rote Riese R Sculptoris vielleicht Gas zu einem unsichtbaren Begleitstern in einem Doppelsternsystem ausstößt.

Die Dynamik dieses Systems ist möglicherweise sehr aufschlussreich. Zum Beispiel könnte sie Hinweise liefern, wie sich Riesensterne am Ende ihrer Existenz entwickeln und dabei einige Elemente, aus denen sie bestehen, ins interstellare Medium abgeben. Daraus können neue Sterne entstehen.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

NGC 7293 – Der Helixnebel

Der bekannte Helixnebel im Wasserann ist hier blau dargestellt mit zarten roten Rändern, unten ist ein kräftiger roter Bogen.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Im Sternbild Wassermann (Aquarius) vergeht ein sonnenähnlicher Stern. Er ist an die siebenhundert Lichtjahre von der Erde entfernt. In den letzten paar Tausend Jahren entstand der Helixnebel NGC 7293. Er ist ein gut erforschtes und nahe gelegenes Beispiel eines planetarischen Nebels und typisch für dieses Endstadium der Sternentwicklung.

Diese detailreiche Ansicht des Nebels entstand mit insgesamt 58 Stunden Belichtungszeit. Schmalbanddaten der Emissionslinien von Wasserstoffatomen wurden in Rot dargestellt, die Emissionen von Sauerstoffatomen sind in blaugrünen Farbtönen gezeigt. Durch diese Darstellung sind bemerkenswerte Details in der helleren inneren Region der Helix erkennbar. Die innere Region hat einen Durchmesser von etwa 3 Lichtjahren.

Das Bild macht auch die blasseren äußeren Halostrukturen sichtbar. Mit diesen hat der Nebel einen Durchmesser von weit über sechs Lichtjahren. Der weiße Punkt in der Mitte der Helix ist der heiße Zentralstern des Nebels. Der Helixnebel sieht auf den ersten Blick simpel aus. Er besitzt jedoch bei näherer Betrachtung eine überraschend komplexe Geometrie.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

DNS: Das Molekül, das uns definiert

Animationscredit und -rechte: Drew Berry, WEHI, HHMI, DNALC

Jedes Lebewesen auf der Erde wird durch ein eigenes Molekül definiert. Welches ist eures? Dieses Molekül wird als DNS bezeichnet. Es ist ausgestreckt etwa zwei Meter lang, doch es befindet sich eingerollt in jeder Zelle eures Körpers.

Die vielen Kopien der DNS, die jeden von uns zusammensetzen, wurden alle aus einer einzigen Zelle kopiert, und euer Körper fertigt ständig neue Kopien. Diese spannende Animation zeigt den winzigen, erstaunlichen Mechanismus, der diese DNS-Kopien erstellt.

Gegen eine Gebühr ist es nun möglich, einen Teil vom Code eures DNS-Moleküls zu analysieren, doch das kann zu lebhaften Diskussionen führen, auch in Zusammenhang mit Ethik, ob ihr oder jemand anderes diesen Code besitzen, veröffentlichen, patentieren oder urheberrechtlich schützen kann.

Niemand weiß, ob DNS-ähnliche Moleküle auch Leben außerhalb der Erde definieren.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

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.

Zur Originalseite

Veröffentlicht am

Logarithmische Spiralen

Die Bilder zeigen Spiralen, die auf den ersten Blick ähnlich aussehen. Es sind aber ganz verschiedene Objekte. Links ist die Spiralgalaxie M101, rechts ist der Wirbelsturm Rammasun zu sehen.

Bildcredits: M101: NASA, ESA, CFHT, NOAO; Taifun Rammasun: MODIS, NASA; Vergleich: Lawrence Anderson-Huang (Ritter Astrophysical Obs., Univ. Toledo)

Rechts ist der unangenehm nahe Taifun Rammasun, links die Galaxie M101. Sie ist 25 Millionen Lichtjahre entfernt. Scheinbar haben die beiden nicht viel gemeinsam. Anfangs war Rammasun nur etwa tausend Kilometer breit. M101 wird auch Feuerrad-Galaxie genannt und ist mehr als etwa 170.000 Lichtjahre groß. Damit sind die beiden Objekte von der Größe her sehr verschieden. Auch die physische Umgebung, in der sie entstanden und sich entwickelt haben, hat nichts gemeinsam.

Dennoch sehen die beiden Objekte einander sehr ähnlich. Beide haben Arme mit der Form einer einfachen und schönen mathematischen Kurve. Man nennt sie logarithmische Spirale. Ihre Öffnung wird geometrisch größer, je weiter die Kurve von der Mitte entfernt ist.

Andere Namen sind: gleichwinkelige Spirale, Wachstumsspirale, Bernoulli-Spirale oder spira mirabilis. Der Philosoph Descartes entdeckte sie im 17. Jahrhundert. Seither faszinieren in der Mathematik die vielen Eigenschaften der Spirale. Die abstrakte Form kommt in der Natur viel häufiger vor als bei diesem visuellen Vergleich. Solche Spiralen beschreiben die Spuren subatomarer Teilchen in einer Blasenkammer. Auch die Kerne einer Sonnenblume oder die Röschen von Romanesco sind spiralförmig angeordnet.

Zur Originalseite