GW Orionis: Ein Sternensystem mit geneigten Ringen


Animations- und Illustrationscredit: ESO, U. Exeter, S. Kraus et al., L. Calçada

Beschreibung: Das Dreifachsternsystem GW Orionis zeigt anscheinend, dass Planeten in mehreren Ebenen entstehen und kreisen können. Im Gegensatz dazu kreisen alle Planeten und Monde in unserem Sonnensystem in fast ein und derselben Ebene. Das bizarre System besteht aus drei markanten Sternen, einer gekrümmten Scheibe und geneigten Ringe aus Gas und Geröll im Inneren.

Diese Animation beschreibt das System GW Ori anhand von Beobachtungen der VLTs und ALMA der Europäischen Südsternwarte in Chile. Der erste Teil des anschaulichen Videos zeigt einen prächtigen Ausblick auf das ganze System aus einem fernen Orbit, der zweite Abschnitt führt uns ins Innere der geneigten Ringe, um die drei zentralen Sterne aufzulösen, die ebenfalls in diesem Orbit kreisen.

Computersimulationen lassen vermuten, dass Mehrfachsterne in Systemen wie GW Ori Scheiben in nicht ausgerichtete Ringe krümmen und aufbrechen könnten, in denen Exoplaneten entstehen.

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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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TYC 8998-760-1: Mehrere Planeten um einen sonnenähnlichen Stern

Das Very Large Telescope der ESO entdeckt ein Planetenpaar im Infrarotlicht um den Stern TYC 8998-760-1.

Bildcredit: ESO, A. Bohn et al.

Beschreibung: Haben andere Sterne Planeten wie unsere Sonne? Frühere Hinweise – nämlich leichte Verschiebungen im Licht eines Sterns, die durch Planeten in einer Umlaufbahn verursacht werden – zeigen, dass dem so ist. Doch nun wurde erstmals ein Planetenpaar, das um einen sonnenähnlichen Stern kreist, direkt abgebildet. Diese Exoplaneten umrunden einen Stern mit der Bezeichnung TYC 8998-760-1. Sie sind auf diesem Infrarotbild mit Pfeilen markiert.

Der 17 Millionen Jahre alte Heimatstern ist viel jünger als unsere 5 Milliarden Jahre alte Sonne. Außerdem sind die Exoplaneten massereicher und kreisen weiter von ihrem Heimatstern entfernt als ihre Entsprechungen im Sonnensystem: Jupiter und Saturn.

Die Exoplaneten wurden mit dem Very Large Telescope der ESO in Chile durch ihr Infrarotleuchten entdeckt – nachdem das Licht ihres Heimatsterns künstlich verdeckt wurde. Wenn das Teleskop und die Technologie im Lauf des nächsten Jahrzehnts verbessert werden, hofft man, auch Planeten direkt abzubilden, die mehr Ähnlichkeit mit unserer Erde aufweisen.

Expertendiskussion: Wie findet die Menschheit erstmals außerirdisches Leben?
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Die veränderliche Oberfläche des verblassenden Beteigeuze

Die Veränderungen des Roten Riesen Beteigeuze im Laufe des Jahres 2019, beobachtet vom VLT der ESO; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: ESO, M. Montargès et al.

Beschreibung: Beteigeuze verblasst, aber ändert er auch seine Erscheinung? Ja. Der berühmte Rote Überriese im vertrauten Sternbild Orion ist so groß, dass Teleskope auf der Erde sogar seine Oberfläche auflösen können – wenn auch nur mit Mühe.

Diese beiden Bilder wurden mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte aufgenommen. Sie zeigen, wie die Oberfläche des Sterns zu Beginn und Ende des vergangenen Jahres aussah. Das frühere Bild zeigt, dass Beteigeuze zu Beginn eine viel gleichförmigere Helligkeit aufwies als auf dem späteren Bild, auf dem die untere Hälfte von Beteigeuze deutlich dunkler ist als die obere.

Nun zeigen Amateurbeobachtungen der ersten fünf Monate des Jahres 2019, dass Beteigeuze sogar etwas heller wurde, während der Stern in den letzten fünf Monaten deutlich abdunkelte. Diese Veränderlichkeit ist wahrscheinlich ein ganz normales Verhalten für den berühmten veränderlichen Überriesen, doch die aktuelle Abdunklung hat die Diskussion darüber, wie lange es noch dauern könnte, bis Beteigeuze als Supernova explodiert, neu entfacht.

Da Beteigeuze ungefähr 700 Lichtjahre entfernt ist, wird seine mögliche Supernova – vielleicht Tausende Jahre in der Zukunft – wahrscheinlich ein tolles Nachthimmelsspektakel sein, wird aber das Leben auf der Erde nicht gefährden.

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Laserangriff auf das galaktische Zentrum

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

Beschreibung: Warum schießen diese Leute mit einem mächtigen Laser ins Zentrum unserer Galaxis? Zum Glück ist das kein Erstschlag in einem galaktischen Krieg. Vielmehr versuchen Astronomen am Very Large Telescope (VLT) in Chile, die Verzerrung der veränderlichen Erdatmosphäre zu messen.

Regelmäßige Aufnahmen von Atomen in großer Höhe, die mit einem Laser angeregt werden – und daher wie ein künstlicher Stern erscheinen – helfen Astronomen, die Unruhe der Atmosphäre sofort zu messen. Diese Information wird in einen VLT-Teleskopspiegel eingespeist, der dann leicht deformiert wird, um die Unschärfe zu minimieren. Hier beobachtete ein VLT das Zentrum unserer Galaxis, daher wurde die Luftunruhe der Erdatmosphäre in diese Richtung gemessen.

Was einen intergalaktischen Krieg betrifft, sind im Zentrum unserer Galaxis keine Verluste zu erwarten. Das Licht dieses mächtigen Lasers wäre in Kombination mit dem Licht unserer Sonne nämlich höchstens so hell wie ein blasser, weit entfernter Stern.

APOD in anderen Sprachen: arabisch, katalanisch, chinesisch (Peking), chinesisch (Taiwan), kroatisch, tschechisch, niederländisch, deutsch, französisch, französisch, hebräisch, indonesisch, japanisch, koreanisch, montenegrinisch, polnisch, russisch, serbisch, slowenisch und spanisch

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Hyperion: Größter bekannter Proto-Supergalaxienhaufen

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Visualisierungscredit: ESO, L. Calçada und Olga Cucciati et al.

Beschreibung: Wie entstanden Galaxien im frühen Universum? Um das herauszufinden, durchmusterten Astronomen eine Stelle des dunklen Nachthimmels mit dem Very Large Telescope array in Chile, um Galaxien zu finden und zu zählen, die entstanden, als unser Universum noch sehr jung war.

Analysen der Verteilung einiger ferner Galaxien (Rotverschiebung annähernd 2,5) zeigten eine gewaltige Ansammlung von Galaxien in einem Bereich von 300 Millionen Lichtjahren, mit ungefähr der 5000-fachen Masse unserer Milchstraße. Die Ansammlung trägt die Bezeichnung Hyperion, sie ist derzeit der größte und massereichste Proto-Superhaufen, der bisher im frühen Universum entdeckt wurde.

Ein Proto-Superhaufen ist eine Gruppe junger Galaxien, die durch Gravitation kollabiert, um einen Superhaufen zu bilden. So ein Superhaufen ist eine Gruppe aus mehreren Galaxienhaufen, die ihrerseits Gruppen aus Hunderten Galaxien sind, und jede dieser Galaxien ist selbst eine Gruppe aus Milliarden Sternen.

Auf dieser Visualisierung sind massereiche Galaxien in Weiß abgebildet. Regionen, die einen großen Anteil kleinerer Galaxien enthalten, sind blau schattiert. Das Aufspüren und Erklären solch großer Gruppen früher Galaxien hilft der Menschheit, die Zusammensetzung und Entwicklung des Universums als Ganzes besser zu verstehen.

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Angriff der Laserleitsterne

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Bildcredit und Lizenz: Europäische Südsternwarte / Gerhard Hudepohl (atacamaphoto.com)

Beschreibung: Als sie diese atemberaubende Luftaufnahme fotografierte, musste eine Drohne mächtigen Laserstrahlen ausweichen. Die Begegnung fand über den je 8,2 Meter großen Very Large Telescopes des Paranal-Observatoriums auf dem Planeten Erde statt.

Die Laser feuerten bei einem Test der Leitsterneinrichtung des Observatoriums mit 4 Lasern. Schlussendlich kämpfen sie gegen Unschärfe der Turbulenzen in der Atmosphäre, indem sie künstliche Leitsterne erzeugen. Diese Leitsterne entstehen im Teleskopsichtfeld in großer Höhe durch die Emissionen von Natriumatomen, die von den Laserstrahlen angeregt werden.

Anhand der Leitstern-Bildschwankungen werden Atmosphärenunschärfen in Echtzeit durch die Steuerung eines verformbaren Spiegels im Strahlengang des Teleskops korrigiert. Mit dieser Technik, die als adaptive Optik bezeichnet wird, entstehen Bilder an der Beugungsgrenze des Teleskops. Das entspricht der Schärfe, die man erreichen würde, wenn das Teleskop im Weltraum wäre.

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Gegenschein über Chile

Siehe Beschreibung. Gegenschein über dem Paranal-Observatorium der Europäischen Südsternwarte ESO. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (ESO)

Beschreibung: Liegt der dunkelste Bereich des Nachthimmels gegenüber der Sonne? Nein. Dort – 180 Grad von der Sonne entfernt – ist nämlich bei extrem dunklem Himmel ein kaum erkennbares schwaches Leuchten zu sehen, das als Gegenschein bekannt ist. Der Gegenschein ist Sonnenlicht, das von winzigen interplanetaren Staubpartikeln reflektiert wird. Diese Staubpartikel sind millimetergroße Splitter von Asteroiden, die in der Ebene der Ekliptik mit den Planeten um die Sonne kreisen.

Dieses Bild vom Oktober 2008 ist eines der spektakuläreren Bilder des Gegenscheins, die je fotografiert wurden. Die lang belichtete Aufnahme des extrem dunklen Himmels über dem Paranal-Observatorium in Chile zeigt den Gegenschein so deutlich, dass man sogar ein ihn umgebendes Leuchten sieht. Im Vordergrund sind mehrere Komponenten des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte zu sehen.

Zu den interessanteren Objekten im  Hintergrund zählt die Andromedagalaxie links unten sowie der Sternhaufen der Plejaden knapp über dem Horizont. Der Gegenschein unterscheidet sich vom Zodiakallicht in der Nähe der Sonne durch seinen steilen Reflexionswinkel.

Am Tag gibt es ein dem Gegenschein ähnliches Phänomen, das als Glorie bezeichnet wird, man sieht es von einem Flugzeug aus auf reflektierender Luft oder Wolken gegenüber der Sonne.

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Komet Lovejoy über dem Paranal

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Bildcredit und Bildrechte: Guillaume Blanchard

Beschreibung: Komet Lovejoy (C/2011 W3) überlebte seine nahe Begegnung mit der Sonne zu Beginn dieses Monats und nahm damit pünktlich zu Weihnachten seinen Platz unter den Wundern des Südhimmels ein. Die Schweife des sonnenstreifenden Kometen, die hier vor Sonnenaufgang über dem Paranal-Observatorium in Chile zu sehen sind, erstrecken sich hoch über dem östlichen Horizont. Sie umfassen mehr als 20 Grad am Himmel und gehen zusammen mit der Ebene unserer Galaxis, der Milchstraße, auf. Lovejoy, der selbst ein atemberaubendes Spektakel ist, tritt auf dieser himmlischen Bühne zusammen mit Sternen und Nebeln des Südens auf, darunter der großen und der kleinen Magellanschen Wolke rechts neben der Teleskopkuppel und dem Leuchten des Zodiakallichtes am linken Bildrand. Diese Weitwinkelszenerie mit den Einheiten des Very Large Telescopes auf dem Paranal im Vordergrund wurde am 23. Dezember aufgenommen. Während sich der Komet Lovejoy sich von der Sonne entfernt, werden seine Schweife länger, obwohl der Komet schwächer wird.

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Die Erde rotiert unter den Very Large Telescopes


Credit: S. Guisard und J. F. Salgado, ESO, Bulletpeople.com; Musik: Arcadia (Licence: Kevin Macleod)

Beschreibung: Warum bewegt sich die Erde im obigen Video? Die meisten Zeitraffervideos des Nachthimmels zeigen, wie sich die Sterne und der Himmel über einer fest stehenden Erde bewegen. Hier jedoch wurden die Bildfelder digital gedreht, sodass die Sterne (annähernd) ruhig bleiben und die Erde sich unter ihnen bewegt. Das Video zeigt auf eindrucksvolle Weise die Rotation der Erde, die als tägliche Bewegung bezeichnet wird, als ob die Kamera frei im Raum schweben würde. Die im Video gezeigten Teleskope sind die Very Large Telescopes (VLT) in Chile, eine Gruppe von vier der größten optischen Teleskope, die weltweit zum Einsatz kommen. Ein aufmerksamer Beobachter des oben gezeigten Zeitraffervideos könnte auch die Verwendung von Laser-Leitsternen, das Zodiakallicht, die Große und die Kleine Magellansche Wolke und schnell wandernde, Sonnenlicht reflektierende Erdbeobachtungssatelliten erkennen. Das Originalvideo, aus dem die oben gezeigten Sequenzen stammen, ist hier zu sehen.

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Naturschauspiel und Rätsel über den Very Large Telescopes

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Credit: Yuri Beletsky (ESO)

Beschreibung: Was ist der helle, orange Punkt über dem großen Teleskop rechts? Sogar erfahrene Himmelsbeobachter könnten über die Natur der orangen Scheibe grübeln, die zu sehen ist, wenn Sie dieses Panoramabild weiterschieben, das letzten Dezember fotografiert wurde.

Vielleicht hilft es, wenn bekannte Objekte benannt werden. Links verläuft ein diagonales Lichtband, das als Zodiakallicht bekannt ist: Sonnenlicht, das von Staub reflektiert wird, der im inneren Sonnensystem kreist. Der helle, weiße Punkt links über dem Horizont ist die Venus, die ebenfalls durch reflektiertes Sonnenlicht leuchtet. Rechts neben der Venus erhebt sich diagonal vom Boden weg das Band unserer Galaxis, der Milchstraße.

Im Bild scheint sich das Band, das normalerweise hoch am Himmel steht, über das chilenische Hochland zu wölben. Rechts unter dem Bogen der Milchstraße liegen die Große und die Kleine Magellansche Wolke, während rechts das Sternbild Orion steht, umgeben vom roten Ring von Barnards Schleife. Am Boden ist jedes der vier Very Large Telescopes damit beschäftigt das ferne Universum im Auge zu behalten. Der orange Punkt ist – der Mond.

Das Bild wurde während einer totalen Mondfinsternis aufgenommen, als sich der sonst gleißend helle Vollmond durch die dazwischenliegende Erdatmosphäre in eine matte, orange gefärbte Scheibe verwandelte.

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