Schlagwort: Weltraumteleskop

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Der Röntgenhimmel von eROSITA

Erste Ganzhimmelsdurchmusterung im Röntgenlicht des Weltraumteleskops eROSITA an Bord des Satelliten Spektr-RG.

Bildcredit und Bildrechte: J. Sanders, H. Brunner und eSASS Team (MPE); E. Churazov, M. Gilfanov (IKI)

Beschreibung: Was wäre, wenn Sie Röntgenstrahlen sehen könnten? Der Nachthimmel wäre ein seltsamer, fremdartiger Ort. Röntgenstrahlen haben ungefähr 1000-mal mehr Energie als die Photonen von sichtbarem Licht. Sie entstehen durch gewaltige Explosionen sowie in astronomischen Umgebungen mit hoher Temperatur. Statt der vertrauten ruhigen Sterne wäre der Himmel voller exotischer Sterne, aktiver Galaxien und heißer Supernovaüberreste.

Dieses Röntgenbild zeigt den ganzen Himmel beispiellos detailreich in Röntgenlicht, abgebildet vom Weltraumteleskop eROSITA an Bord des Satelliten Spektr-RG, der letztes Jahr in einen L2-Orbit gestartet wurde.

Die Ebene unserer Milchstraße verläuft quer über die Mitte. Das Bild zeigt einen diffusen, überall vorhandenen Röntgenhintergrund und die heiße interstellare Blase, die als Nordpolar-Sporn bezeichnet wird. Auch glühend heiße Supernovaüberreste wie Vela, die Cygnus-Schleife und Cas A oder energiereiche Doppelsterne wie Cyg X-1 und Cyg X-2 sind abgebildet, weiters die GMW und die Galaxienhaufen in Coma, Virgo und Fornax.

Dieses erste Ganzhimmelsbild von eROSITA zeigt mehr als eine Million Röntgenquellen, von denen manche noch nicht erklärbar sind und daher sicherlich weiter erforscht werden.

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Das Monster des Mystischen Berges wird vernichtet

Der Kopf dieses Monsters im Catina-Nebel ist ein Herbig-Haro-Objekt, darin steckt ein neu entstandener Stern, der es langsam zerstört.

Bildcredit: Hubble, NASA, ESA; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Im Kopf dieses interstellaren Monsters steckt ein Stern, der es langsam zerstört. Das riesige Monster ist eigentlich eine leblose Reihe an Säulen aus Gas und Staub. Sie sind Lichtjahre lang. Der Stern im Kopf ist hinter dem undurchsichtigen interstellaren Staub verborgen. Doch er bricht teilweise durch, indem er Ströme aus energiereichen Teilchen ausstößt, die einander gegenüberliegen. Man nennt diese Ströme Herbig-Haro-Strahlen.

Diese Säulen sind etwa 7500 Lichtjahre entfernt. Sie befinden sich im Carinanebel. Inoffiziell kennt man sie als Mystischer Berg. Dunkler Staub bestimmt die Erscheinung der Säulen, doch sie bestehen großteils aus durchsichtigem Wasserstoff.

Dieses Bild entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble. Das energiereiche Licht und die Winde von massereichen, neu entstandenen Sternen verdampfen und zerstreuen die staubigen Orte, an denen Sterne entstehen. Auch sie selbst sind darin entstanden. Solche Orte befinden sich überall an den Säulen. In wenigen Millionen Jahren haben die Sterne in und um den Kopf dieses Riesen einen Großteil seines Körpers vollständig verdampft.

APOD ist in den Weltsprachen Arabisch, Bulgarisch, Chinesisch (Peking), Chinesisch (Taiwan), Deutsch, Englisch (GB), Französisch (Frankreich), Hebräisch, Indonesisch, Japanisch, Katalanisch, Kroatisch, Montenegrinisch, Niederländisch, Polnisch, Portugiesisch (Brasilien), Russisch, Serbisch, Slowenisch, Spanisch, Syrisch, Taiwanesisch, Tschechisch, Türkisch, Türkisch und Ukrainisch verfügbar.

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Das Planetensystem Kepler-90

Im Planetensystem Kepler-90 kreisen 8 Planeten um einen sonnenähnlichen Stern; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Illustrationscredit: NASA Ames, Wendy Stenzel

Beschreibung: Haben andere Sterne Planetensysteme wie unseres? Ja – ein solches System ist Kepler-90. Der Satellit Kepler, der zwischen 2009 und 2018 im Erdorbit betrieben wurde, entdeckte und katalogisierte acht Planeten, somit besitzt Kepler-90 die gleiche Anzahl bekannter Planeten wie unser Sonnensystem.

Wie unser System besitzt Kepler-90 einen Stern der Spektralklasse G vergleichbar mit unserer Sonne, weiters Gesteinsplaneten wie unsere Erde sowie ähnlich große Planeten wie Jupiter und Saturn. Zu den Unterschieden gehört, dass alle bekannten Kepler-90-Planeten relativ nahe beieinander um den Stern kreisen – näher als die Erde um die Sonne -, weshalb sie womöglich zu heiß sind, um Leben zu entwickeln. Doch bei Beobachtungen über einen längeren Zeitraum könnten weiter außen liegende, kühlere Planeten entdeckt werden.

Kepler-90 ist ungefähr 2500 Lichtjahre entfernt. Seine scheinbare Helligkeit beträgt 14 mag, er ist mit einem mittelgroßen Teleskop im Sternbild Drache (Draco) zu sehen. 2018 startete das Weltraumteleskop TESS, das nach Exoplaneten sucht. Weitere für das nächste Jahrzehnt geplante Missionsstarts mit der Möglichkeit, Exoplaneten zu finden, sind das JWST der NASA sowie WFIRST.

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Junge Sterne in der Rho-Ophiuchi-Wolke

Nebelige Wolken in braunen und dunkeltürkisen Farben füllen das Bild, in der Mitte leuchtet ein hellbeiger Nebel, rechts unten ein roter.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, WISE

Beschreibung: Wie entstehen Sterne? Um das herauszufinden, schufen Astronomen mit dem Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) diese reizende Falschfarben-Komposition in Infrarotwellenlängen mit Staubwolken und eingebetteten, neu entstandenen Sternen. Die kosmische Leinwand zeigt eine der nächstliegenden Sternbildungsregionen, es sind Teile des Wolkenkomplexes um Rho Ophiuchi, der ungefähr 400 Lichtjahre entfernt am südlichen Rand des aussprechbaren Sternbildes Ophiuchus (Schlangenträger) liegt.

Junge Sterne, die in einer großen Wolke aus kaltem molekularem Wasserstoff entstanden sind, heizen den umgebenden Staub auf und sorgen für das infrarote Leuchten. Sterne im Entstehungsprozess, die als junge stellare Objekte oder YSOs bezeichnet werden, sind in die kompakten rosaroten Nebel eingebettet, die man hier sieht. Vor den neugierigen Augen optischer Teleskope sind sie jedoch verborgen.

Eine Untersuchung der Region in durchdringendem Infrarotlicht brachte entstehende und neu entstandene Sterne zum Vorschein, deren Durchschnittsalter auf etwa 300.000 Jahre geschätzt wird. Verglichen mit dem Alter der Sonne von 5 Milliarden Jahren ist das extrem jung. Der auffällige rötliche Nebel rechts unten, der den Stern Sigma Scorpii umgibt, ist ein Reflexionsnebel aus Staub, der Sternenlicht streut.

Diese Ansicht von WISE wurde 2012 veröffentlicht. Sie umfasst an die 2 Grad und bedeckt in der geschätzten Entfernung der Rho-Ophiuchi-Wolke ungefähr 14 Lichtjahre.

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Spitzers Orion

Das Bild zeigt den Orionnebel, aber auf sehr ungewohnte Weise. Die hell leuchtenden Gebiete sind Staubwolken, die in Infrarotlicht hell leuchten.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech

Nur wenige kosmische Aussichten sind so fantastisch wie der Orionnebel. Er ist ein riesiges Sternbildungsgebiet, das etwa 1500 Lichtjahre entfernt ist. Das Infrarotbild des Weltraumteleskops Spitzer zeigt etwa 40 Lichtjahre dieser Region. Es entstand aus Daten, welche die Helligkeit junger Sterne im Nebel erfassen. Viele davon sind noch von staubigen, Scheiben umgeben, in denen Planeten entstehen.

Orions junge Sterne sind nur etwa eine Million Jahre alt. Das Alter der Sonne beträgt im Vergleich dazu 4,6 Milliarden Jahre. Die heißesten Sterne in der Region befinden sich im Trapezhaufen. Er ist der hellste Haufen nahe der Bildmitte.

Spitzer wurde am 25. August 2003 in eine Umlaufbahn um die Sonne gestartet. Das Kühlmittel des Teleskops war flüssiges Helium. Es ging im Mai 2009 zur Neige. Das Infrarot-Weltraumteleskop wird jedoch weiter betrieben. Das Ende seiner Mission ist für 30. Januar 2020 vorgesehen. Diese Falschfarbenansicht entstand 2010 in zwei Kanälen, die trotz Spitzers wärmerer Betriebstemperatur immer noch Infrarotlicht aufzeichnen.

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Elemente im Nachleuchten einer Supernova

Ein puffiger runder Nebel leuchtet mitten im Bild in violetten und purpurfarbenen Tönen. Er ist von weißen Fasern durchzogen.

Bildcredit: NASA/CXC/SAO

Sterne mit großer Masse haben eine kurze Existenz. Sie verbrennen ihren nuklearen Brennstoff rasend schnell. Sterne fusionieren in ihrem Kern leichte Elementen wie Wasserstoff und Helium zu schwereren Elementen. Die Dichte und die Temperatur sind dabei extrem hoch.

Bei der Fusion entstehen neue Elementen wie Kohlenstoff, Sauerstoff etc. Die Reihe endet mit Eisen. Zum Schluss schleudert die Explosion einer Supernova Materie in den Weltraum, die mit schwereren Elementen angereichert ist. Diese landen später in anderen Sternen und Planeten (auch in Menschen!). – Eine Supernova ist das Ende eines massereichen Sterns.

Dieses detailreiche Röntgenbild in Falschfarben stammt vom Weltraumteleskop Chandra. Es zeigt die heiße Trümmerwolke eines Sterns, die sich ausdehnt. Sie ist etwa 36 Lichtjahre groß. Der junge Supernovaüberrest ist als G292.0+1.8 katalogisiert. Er liegt im südlichen Sternbild Zentaur. Das Licht der Supernova erreichte die Erde vor ungefähr 1600 Jahren.

Bläuliche Farben zeigen Fasern aus Gas, die viele Millionen Grad heiß sind. Sie enthalten besonders viel Sauerstoff, Neon und Magnesium. Bei der Explosion der Supernova entstand auch ein Pulsar, das ist ein rotierender Neutronenstern. Es ist der Überrest des kollabierten Sterns. Das Bild feiert den 20. Jahrestag des Röntgen-Observatoriums Chandra.

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Planck-Karten des Mikrowellenhintergrundes

Das ovale Bild ist eine Karte der kosmischen Hintergrundstraße. Rote und blaue Flecken zeigen Stellen, die heißer oder kälter sind als der Durchschnitt.
Bildcredit: Europäische Weltraumagentur ESA, Planck-Arbeitsgemeinschaft

Woraus besteht unser Universum? Um das herauszufinden, startete die ESA den Satelliten Planck. Er kartierte von 2009 bis 2013 leicht unterschiedliche Temperaturen auf der ältesten optischen Oberfläche, die wir kennen. Die Karte ist beispiellos detailreich. Die Oberfläche ist der Himmelshintergrund. Er blieb vor Milliarden Jahren übrig, als unser Universum erstmals für Licht durchsichtig wurde.

Wir sehen den kosmischen Mikrowellenhintergrund in allen Richtungen. Es ist ein komplexer Bildteppich. Heiße und kalte Muster zeigen Stellen, wo das Universum aus bestimmten Arten von Energie besteht, die sich auf eine gewisse Weise entwickelt haben. Letzte Woche wurden die endgültigen Ergebnisse veröffentlicht. Sie bestätigen, dass ein Großteil unseres Universums aus Dunkler Energie besteht. Sie ist rätselhaft und unbekannt. Außerdem ist ein Großteil der übrigen Energie in Form von Materie seltsam dunkel.

Die „finalen“ Planckdaten von 2018 bestätigen, dass das Universum etwa 13,8 Milliarden Jahre alt ist. Sie zeigen auch, dass die lokale Rate der Ausdehnung, die sogenannte Hubblekonstante, 67,4 (+/- 0,5) km/sec/Mpc beträgt. Seltsam ist, dass die Hubblekonstante, die man durch Beobachtung des frühen Universums ermittelte, etwas geringer ist als die Hubblekonstante, die man mit anderen Methoden im späten Universum gemessen hat. Dieser Unterschied sorgt für Diskussionen und Vermutungen.

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Endlich GLAST

Der Kopf einer Rakete steigt aus einer dichten Rauchwolke auf in den blauen Himmel. Die Szene wird von der Sonne beschienen. Von unten beleuchtet der Feuerschweif der Rakete die Abgaswolke.
Bildcredit:  NASA, DOE, Arbeitsgemeinschaft Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi

Diese Delta-II-Rakete stieg vor langer Zeit von einem sehr nahen Planeten auf und hinterließ eine wogende Rauchwolke. Am 11. Juni 2008 verließ sie um 12:05 Uhr EDT die Startrampe 17-B der Luftwaffenstation Cape Canaveral. In der Ladebucht war GLAST verstaut, ein Großflächen-Weltraumteleskop für Gammastrahlen.

Die Technik für die Detektoren von GLAST wurde für den Einsatz in Teilchenbeschleunigern auf der Erde entwickelt. Damit sucht GLAST im Orbit nach Gammastrahlen, die in einer extremen Umgebung über der Erde oder im fernen Universum entstehen. So eine Umgebung kann ein sehr massereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer fernen aktiven Galaxie sein. Auch die Quellen mächtiger Gammablitze gehören dazu. Diese gewaltigen kosmischen Beschleuniger erreichen Energien, die in einem Labor auf der Erde nicht möglich sind.

Das Teleskop für Gammastrahlen im Weltraum heißt nun Fermi. Am 10. Jahrestag seines Starts mögen die Wissenschaftsendspiele Fermi beginnen.

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