Schlagwort: Weltraumteleskop

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Gammastrahlen-Regen von 3C 279

Bildcredit: NASA, DOE, International Fermi LAT Collaboration

Wenn Gammastrahlen Regentropfen wären, sieht der Ausbruch eines sehr massereichen Schwarzen Lochs etwa so aus. Nicht besonders sanft fielen von 14. bis 16. Juni Photonen von Gammastrahlung auf das Weltraumteleskop Fermi, das Gammastrahlen misst. Die Energie der Photonen reichte bis 50 Milliarden Elektronenvolt. Sie stammten von der aktiven Galaxie 3C 279, die etwa 5 Milliarden Lichtjahre entfernt ist.

Jeder „Tropfen“ der Gammastrahlung ist in dieser Zeitraffer-Visualisierung ein wachsender Kreis. Seine Farbe und die maximale Größe zeigen die gemessene Energie des Gammastrahls. Es beginnt mit einem leichten Nieseln im Hintergrund. Plötzliche kommt ein Platzregen, der dann wieder abebbt. Es ist der heftige, energiereiche Ausbruch.

Die kreative, beruhigende Präsentation des historisch hellen Ausbruchs zeigt einen 5 Grad breiten Bereich am Gammastrahlen-Himmel. Er ist auf 3C 279 zentriert.

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An der Grenze der Auflösung

Am Okular eines riesigen Teleskops steht ein Astronom. Er testet die neue adaptive Optik MagAO am Magellan-Clay-Teleskop am Las-Campanas-Observatorium mit dem Doppelsternsystem Alpha Centauri.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Las Campanas Observatory, Carnegie Institution)

Wolltet ihr immer schon einmal durch das Okular eines großen Teleskops im All sehen? Dabei hättet ihr einen scharfen Ausblick mit begrenzter Beugung. Beobachter auf der Erde plagt die Unschärfe der Atmosphäre. Davon befreit, wäre die Winkelauflösung nur durch die Wellenlänge des Lichts und den Durchmesser des Teleskops begrenzt – egal ob Linse oder Spiegel. Je größer der Durchmesser, desto schärfer das Bild.

Doch bei dem irdischen Teleskop auf dem Schnappschuss wird ein neues aktives adaptives Optiksystem (MagAO) verwendet. Es hebt die Weichzeichnung durch die Atmosphäre auf.

Bei der visuellen Beobachtung des berühmten Doppelsternsystems Alpha Centauri testete der Astronom Laird Close das Systems am Okular des Magellan-Clay-Teleskops am Las-Campanas-Observatorium. Es hat einen 6,5 Meter großen Spiegel. Dabei sah er eine historische Ansicht, die nur durch die Auflösung begrenzt war. Sie ist im Einschub gezeigt. Das enge Doppelsternsystems war visuell deutlich getrennt. Der Astronom musste dazu nicht in den niedrigen Erdorbit reisen.

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Infraroter Orion von WISE

Dieses Bild des Orionnebels wirkt fremdartig, weil es in Infrarot aufgenommen wurde. Der Nebel wirkt stark gefasert, die markanten Staubwolken wurden hellbraun gefärbt und leuchten im Inneren rot.

Bildcredit: WISE, IRSA, NASA; Berarbeitung und Bildrechte: Francesco Antonucci

Der große Orionnebel ist ein faszinierender Ort. Mit bloßem Auge ist er ein kleiner, verschwommener Fleck im Sternbild Orion. Das Mosaik in Falschfarben entstand aus vier Einzelbildern. Sie wurden vom Observatorium WISE im Erdorbit in verschiedenen Wellenlängen von Infrarot aufgenommen. Es zeigt den Orionnebel als hektische Umgebung mit neu entstandenen Sternen, heißem Gas und dunklem Staub.

Die Energie in einem großen Teil des Orionnebels (M42) stammt von den Sternen des Trapez-Haufens. Sie liegen mitten in diesem Weitwinkelbild. Die hellen Sterne sind hier in ein orangefarbenes Leuchten gehüllt. Es ist ihr eigenes Sternenlicht, das von komplexen Staubfasern reflektiert wird. Die Staubfasern bedecken einen Großteil der Region.

Zum aktuellen Wolkenkomplex im Orionnebel gehört auch der Pferdekopfnebel. Er löst sich in den nächsten 100.000 Jahren langsam auf.

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Gammastrahlen-Erde und -Himmel

Der gelbe Rand ist die helle Gammastrahlung von der Erde. Diagonal in der Mitte verläuft die Milchstraße. Das Bild ist eine Kleiner-Planet-Projektion aus Daten des Gammastrahlenteleskops Fermi im Weltraum.

Bildcredit: International Fermi Large Area Telescope Collaboration, NASA, DOE

Gammastrahlen sind die energiereichste Form von Licht. Für ein Gammastrahlenteleskop im Erdorbit ist die Erde die hellste Lichtquelle.

Die kosmische Strahlung aus dem All besteht aus Teilchen. Wenn energiereiche Teilchen auf die Atmosphäre prallen, verströmt die Erde Gammastrahlen. Diese Wechselwirkung schützt die Erdoberfläche vor gefährlicher Strahlung.

Diese ungewöhnliche Ansicht von Erde und Himmel entstand mit dem Large Area Telescope des Gammastrahlenobservatoriums Fermi in der Umlaufbahn. Sie wird von Gammastrahlen bestimmt. Die Beobachtungsdaten für dieses Bild wurden aufgenommen, wenn das Zentrum unserer Milchstraße nahe am Zenit stand, also direkt über dem Satelliten Fermi. Im Bild befindet sich der Zenit in der Bildmitte.

Die Erde und der Nadir befinden sich genau unter dem Satelliten. Sie verlaufen am Rand des Bildes. So entstand eine Projektion der Erde und des ganzen Himmels aus Fermis Blickwinkel in der Umlaufbahn.

Das Farbschema hat eine logarithmische Skala. Gammastrahlen mit geringer Intensität wird in Blau gezeigt. Strahlung mit hoher Intensität ist in gelblichen Farbtönen abgebildet. Das hellere Gammastrahlenleuchten unseres Planeten flutet den Rand des Bildfeldes. Der intensiv gelbe Ring zeigt den Erdrand. Gammastrahlenquellen am Himmel in der relativ blassen Milchstraße sind diagonal über die Mitte verteilt.

Fermi wurde am 11. Juni 2008 gestartet, um das energiereiche Universum zu erforschen. Diese Woche feierte Fermi den 2000. Tag im niedrigen Erdorbit.

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Aktive Sonne während der totalen Sonnenfinsternis

Mitten im Bild ist eine gelbe Kugel mit weißen und dunklen Strukturen, sie ist von weißen Schlieren umgeben, die in einen dunklen Kreis verlaufen. Außerhalb des dunklen Kreises sind lange Streifen und Strahlen der Sonnenkorona.

Bildcredit und Bildrechte: D. Seaton (ROB) und J. M. Pasachoff (Williams-College Sonnenfinsternis-Expedition), NRL, ESA, NASA, NatGeo

Manchmal bietet eine totale Sonnenfinsternis eine Gelegenheit für ein besonderes Bild. Die Sonnenfinsternis zu Beginn des Monats wurde von mehreren Observatorien aufgenommen. Das innerste Bild zeigt die Sonne in Ultraviolettlicht. Es wurde mit dem Instrument SWAP aufgenommen. SWAP befindet an Bord der Mission Proba-2 in einem niedrigen sonnensynchronen Erdorbit.

Das Bild ist von einem Finsternisbild umgeben, das auf der Erde fotografiert und in Blau wiedergegebenen wurde. Es wurde in Gabun fotografiert. Weiter außen ist eine kreisrund abgedeckte Region, mit der die Sonnenmitte künstlich abgedunkelt wird. Sie wurde vom Instrument LASCO an Bord der Raumsonde SOHO in einem Sonnenorbit aufgenommen. Das äußerste Bild zeigt die ausfließende Sonnenkorona. Die Aufnahme entstand zehn Minuten nach der Finsternis mit LASCO.

In den letzten Wochen zeigte unsere Sonne ungewöhnlich viele Sonnenflecken, koronale Massenauswürfe und Sonneneruptionen. Diese Aktivität war zu erwarten, da die Sonnenaktivität gerade ein Maximum erreicht. Das ist der aktivste Teil ihres 11-jährigen Sonnenzyklus. Das Ergebnisbild ist eine interessante Montage mehrerer Sonnenschichten. Man kann damit aktive Regionen in oder nahe der Sonnenoberfläche besser mit den ausströmenden Strahlen in der Sonnenkorona vergleichen.

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Infrarotporträt der Großen Magellanschen Wolke

Das Infrarotbild zeigt die Große Magellansche Wolke in Falschfarben. Das Bild betont Staubwolken, die in sichtbarem Licht undurchdringlich sind.

Bildcredit: ESA / NASA / JPL-Caltech / STScI

Kosmische Staubwolken kräuseln dieses Infrarotporträt der Begleitgalaxie unserer Milchstraße, der Großen Magellanschen Wolke. Das Kompositbild des Weltraumteleskops Herschel und des Weltraumteleskops Spitzer zeigt, dass die benachbarte Zwerggalaxie voller Staubwolken ist, ähnlich wie der Staub in der Ebene der Milchstraße.

Die Staubtemperaturen zeigen Anzeichen von Sternbildungsaktivität. Die Daten von Spitzer in blauen Farbtönen zeigen warmen Staub, der von jungen Sternen aufgeheizt wird. Herschels Instrumente steuerten die in Rot und Grün gezeigten Bilddaten bei. Sie bilden Staubemissionen von kühleren, dazwischenliegenden Regionen ab. Dort beginnt die Sternbildung gerade, oder sie hat bereits aufgehört.

Die Erscheinung der Großen Magellanschen Wolke in Infrarot wird von Staubemissionen bestimmt. Sie unterscheidet sich von Bildern in sichtbarem Licht. Doch der bekannte Tarantelnebel in der Galaxie sticht immer noch hervor. Er ist die hellste Region links neben der Bildmitte und leicht erkennbar.

Die große Wolke Magellans ist etwa 160.000 Lichtjahre entfernt. Sie hat einen Durchmesser von ungefähr 30.000 Lichtjahren.

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Herschels Andromeda

Die Galaxie im Bild wirkt fremdartig, weil nicht ihre Sterne gezeigt werden, sondern der Staub, der normalerweise dunkel ist. Um einen Kern verlaufen gewundene, orangefarben und gelb leuchtende Ranken.

Bildcredit: ESA/Herschel/PACS und SPIRE-Arbeitsgemeinschaft, O. Krause, HSC, H. Linz

Diese Infrarotansicht des Weltraumteleskops Herschel erforscht die Andromedagalaxie, die unserer Milchstraße nächstgelegene große Spiralgalaxie. Das berühmte Inseluniversum ist nur 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. In der Astronomie ist es auch als M31 bekannt.

Andromeda ist mehr als 200.000 Lichtjahre breit. Sie ist also mehr als doppelt so groß wie die Milchstraße. Die Bilddaten wurden in Falschfarben dargestellt. Sie markieren die kühlen Staubbahnen und Staubwolken, die im Infrarotlicht leuchten. Diese sind in sichtbaren Wellenlängen dunkel und undurchsichtig.

Rote Farbtöne im Außenbereich der Galaxie zeigen das Leuchten von Staub, der von Sternenlicht wenige zig Grad über den absoluten Nullpunkt erwärmt wurde. Blaue Farben gehen mit wärmerem Staub einher, der von Sternen im dicht gefüllten zentralen Kern aufgewärmt wird. Der Staub ist auch eine Markierungssubstanz für molekulares Gas. Er zeigt den gewaltigen Vorrat an Rohmaterial für künftige Sternbildung in Andromeda.

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NuSTAR-Röntgenteleskop gestartet

Die Grafik zeigt den Aufbau und die Funktion von NuSTAR. Links ist die Fokusebene mit den Detektoren sowie das Solarpaneel. Rechts ist die Optik des Röntgenteleskops. Die beiden Teile sind mit einem leichten Mast miteinander verbunden.

Illustrationscredit und Bildrechte: Fiona Harrison et al., Caltech, NASA

Was bleibt übrig, wenn ein Stern explodiert? Um das herauszufinden, startete die NASA letzte Woche NuSTAR – das Nuclear Spectroscopic Telescope Array – in den Erdorbit. NuSTAR fokussiert harte Röntgenstrahlen, die von Atomkernen abgestrahlt werden.

Mit NuSTAR werden unter anderem die Umgebungen von Supernovaüberresten untersucht. Man erforscht, warum diese Supernovae explodierten, welche Arten von Objekten dabei entstanden sind und warum ihre Umgebung so heiß leuchtet. NuSTAR bietet uns auch einen beispiellosen Blick auf die heiße Korona unserer Sonne, heiße Gase in Galaxienhaufen und das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis.

Das Bild oben ist eine künstlerische Illustration. Es zeigt, wie NuSTAR arbeitet. Das Teleskop untersucht Röntgenstrahlen, die zum Beispiel auch beim Zahnarzt eingesetzt werden. Die Röntgenstrahlen treten rechts in das Teleskop ein. Sie streifen zwei Reihen paralleler Spiegel entlang. Die Spiegel fokussieren die Strahlen auf die Detektoren links. Die beiden Einheiten sind mit einem langen, leichten Mast verbunden. Das ganze Instrument wird von den Solarpaneelen links oben mit Energie versorgt.

Der Reiz von NuSTAR besteht nicht nur in den erwarteten Ergebnissen, sondern auch in einem neuen Blick ins Universum auf bisher völlig unbekannte Dinge, die vielleicht entdeckt werden. NuSTAR bleibt voraussichtlich zwei Jahre in Betrieb.

Foliensatz (ASOW) NuSTAR von PI Fiona Harrison: Download
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