Monat: Mai 2023

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Simulation: Eine Scheibengalaxie entsteht

Videocredit: TNG-Arbeitsgemeinschaft, MPCDF, FAS Harvard U.; Musik: World’s Sunrise (YouTube: Jimena Contreras)

Wie sind wir hierher gekommen? Wir wissen, dass wir auf einem Planeten leben, der um einen Stern kreist, der wiederum die Galaxis umrundet, doch wie ist das alles entstanden? Unser Universum bewegt sich zu langsam, um das zu beobachten. Daher wurden schnelle Computersimulationen erstellt, um das herauszufinden. Dieses Video der Arbeitsgemeinschaft IllustrisTNG simuliert die Bewegung von Gas ab dem frühen Universum (Rotverschiebung 12) bis heute (Rotverschiebung 0).

Zu Beginn der Simulation fällt Gas aus der Umgebung in eine Region mit relativ hoher Gravitation und sammelt sich dort an. Nach wenigen Milliarden Jahren bildet sich bei dem faszinierenden kosmischen Tanz ein klar definiertes Zentrum. Gasklumpen fallen weiterhin in die rotierende Galaxie. Manche davon sind kleine Begleitgalaxien. Sie werden aufgenommen, bis am Ende des Videos die gegenwärtige Epoche erreicht ist.

Doch für die Milchstraße sind die großen Verschmelzungen vielleicht noch nicht vorbei. Es gibt aktuelle Hinweise, dass unsere große Spiralgalaxie in einigen Milliarden Jahren mit der etwas größeren Andromeda-Spiralgalaxie kollidiert und verschmilzt.

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M27: Der Hantelnebel

Der bildfüllend abgebildete Nebel ist in der Mitte gelblich, darum verläuft ein blauer Wall und außen eine graublaue Wolke. Durch den Nebel verläuft eine diagonale Struktur.

Bildcredit und Bildrechte: Patrick A. Cosgrove

Ist es das, was einst aus unserer Sonne wird? Durchaus möglich. Der erste Hinweis auf die Zukunft unserer Sonne wurde 1764 zufällig entdeckt. Damals machte Charles Messier eine Liste mit diffusen Objekten, die nicht mit Kometen verwechselt werden sollten.

Das 27. Objekt auf Messiers Liste ist heute als M27 oder Hantelnebel bekannt. Es ist ein planetarischer Nebel, sogar einer der hellsten planetarischen Nebel am Himmel. Ihr seht ihn mit Fernglas im Sternbild Fuchs (Vulpecula). Licht braucht von M27 bis zu uns etwa 1000 Jahre. Hier ist er in Farben abgebildet, die von Schwefel (rot), Wasserstoff (grün) und Sauerstoff (blau) abgestrahlt werden.

Wir wissen inzwischen, dass unsere Sonne in etwa 6 Milliarden Jahren ihre äußeren Gashüllen in einen planetarischen Nebel wie M27 abstößt, während ihr übrig bleibendes Zentrum zu einem heißen weißen Zwergstern wird, der im Röntgenlicht leuchtet.

Die Physik und Bedeutung von M27 zu verstehen, ging jedoch weit über die Wissenschaft des 18. Jahrhunderts hinaus. Auch heute noch sind viele Details an planetarischen Nebeln rätselhaft, zum Beispiel, wie ihre faszinierenden Formen entstehen.

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Milchstraße über einem türkisfarbenen Paradies

Das Bild zeigt eine Küstenlinie mit blau leuchtendem Plankton. In der Ferne stehen Bäume. Darüber befindet sich ein Sternenhimmel mit roten Nebeln und dem zentralen Band unserer Milchstraßengalaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Petr Horálek / Institut für Physik in Opava

Was leuchte hier? Die Frage ist: im Meer oder am Himmel? Das ungewöhnliche blaue Leuchten im Meer ist Biolumineszenz. Genauer gesagt stammt das Leuchten von Noctiluca scintillans, das ist einzelliges Plankton, das vom Plätschern der Wellen stimuliert wird. Durch das Licht erschreckt und beleuchtet das Plankton Fressfeinde. Auf einer Insel der Malediven war dieses Schauspiel Mitte Februar so intensiv, dass der Astrofotograf es als türkises Paradies bezeichnete.

Am Himmel leuchten die vertrauteren Sterne und Nebel. Das weiße Band, das von künstlich beleuchteten grünen Pflanzen aufsteigt, stammt von Milliarden Sternen in der zentralen Scheibe unserer Milchstraße. Links seht ihr den Sternhaufen Omega Centauri und in der Mitte die berühmte Sterngruppe Kreuz des Südens. Zu den rot leuchtenden Nebeln zählen der helle Carinanebel neben der Mitte und der ausgedehnte Gum-Nebel rechts oben.

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Ida und Dactyl: Asteroid und Mond

Das Bild zeigt einen kartoffelförmigen Himmelskörper mit Kratern, rechts dahinter befindet sich ein viel kleinerer Himmelskörper.

Bildcredit: NASA, JPL, Galileo-Mission

Dieser Asteroid hat einen Mond. Die Roboter-Raumsonde Galileo begegnete 1993 auf ihrer langen interplanetaren Reise zum Jupiter zwei Asteroiden und fotografierte sie. Der zweite Kleinplanet, den sie abbildete, war 243 Ida, bei der unerwartet ein Mond entdeckt wurde.

Der winzige Mond Dactyl ist nur etwa 1,6 Kilometer groß. Es ist der kleine Punkt rechts auf diesem geschärften Bild. Die kartoffelförmige Ida ist viel größer, etwa 60 Kilometer lang und 25 Kilometer breit. Dactyl ist der erste Mond eines Asteroiden, der je entdeckt wurde. Inzwischen kennen wir viele Asteroiden, die Monde besitzen. Die Namen Ida und Dactyl stammen aus der griechischen Mythologie.

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Die Sicheln von Neptun und Triton

Das Bild zeigt eine große Sichel des Planeten Neptun, die Schattengrenze ist diffus verschwommen. An der unteren Spitze der Sichel befindet sich eine zweite kleine Sichel, die des Mondes Triton.

Bildcredit: NASA, Voyager 2

Auf ihrer Reise durch das äußere Sonnensystem blickte die Raumsonde Voyager 2 im Jahr 1989 zur Sonne und schickte diese Ansicht des fernsten Planeten Neptun und seinem Mond Triton. Beide zeigten eine Sichelphase. Das elegante Bild des eisigen Riesenplaneten und seines größten Mondes entstand kurz nach Voyagers größten Annäherung von hinten.

Von der Erde aus kann man so ein Bild nicht fotografieren, weil der fernste Planet den Augen, die von der Sonne auswärts blicken, niemals eine Sichelphase zeigt. Der Blickwinkel raubt Neptun seinen vertrauten blauen Farbton. Die abreisende Raumsonde ist auf dem Weg zur Heliopause und darüber hinaus.

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Galaxien im Virgohaufen

Unten in der Mitte leuchtet die größte Galaxie im Bild, auf der linken Seite verläuft eine Kette aus Galaxien, die oberen beiden sind besonders auffällig.

Bildcredit und Bildrechte: Abdullah Alharbi

Die Galaxien des Virgohaufens sind über dieses fast 4 Grad weite Teleskopfeld verteilt. Der Virgohaufen ist etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt. Er ist der nächstgelegene große Galaxienhaufen unserer Lokalen Gruppe.

Markant sind hier Virgos helle elliptische Galaxien des Messier-Katalogs. Unten in der Mitte befindet sich M87, links oben M84 (oben) und M86 (unten). M84 und M86 gehören zu Markarians Kette, einer visuell auffälligen Reihe an Galaxien auf der linken Seite. Etwa in der Mitte dieser Kette leuchtet das reizende wechselwirkende Galaxienpaar NGC 4438 und NGC 4435. Die beiden werden manche als Markarians Augen bezeichnet.

Die auffällig große elliptische Galaxie M87 im Virgohaufen enthält ein sehr massereiches schwarzes Loch. Es war das erste schwarze Loch, das je vom Planeten Erde aus mit dem Ereignis-Horizont-Teleskop aufgenommen wurde.

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Das weite, detailreiche Katzenauge

Links im Bild ist der blau leuchtende Katzenaugennebel von einem verschlungenen, faserartigen Nebel umgeben, rechts leuchtet eine seltsam geformte kleine Galaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Jean-François Bax, Guillaume Gruntz

Der Katzenaugennebel (NGC 6543) ist einer der bekanntesten planetarischen Nebel am Himmel. Dieses eindrucksvolle Weitwinkelbild zeigt seine vertrauteren Umrisse in der helleren Zentralregion des Nebels.

Dieses weite, detailreiche Bild wurde aus den Daten zweier Teleskope kombiniert. Es zeigt auch seinen extrem blassen, äußeren Halo. Bei einer geschätzten Entfernung von etwa 3000 Lichtjahren hat der blasse äußere Halo einen Durchmesser von mehr als 5 Lichtjahren.

Planetarische Nebel werden seit Langem für die Schlussphase eines sonnenähnlichen Sterns gehalten. In jüngerer Zeit fand man bei mehreren planetarischen Nebeln Halos wie diesen. Wahrscheinlich entstehen sie aus Material, das in früheren Episoden der Sternentwicklung ausgestoßen wurde. Die Phase des planetarischen Nebels dauert vermutlich etwa 10.000 Jahre. Forschende schätzen das Alter der äußeren faserartigen Teile des Halos auf 50.000 bis 90.000 Jahre.

Die Spiralgalaxie NGC 6552 auf der rechten Seite liegt etwa 50 Millionen Lichtjahre hinter dem wachsamen planetarischen Nebel.

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Mond bedeckt Jupiter hinter einem Observatorium

Hinter der Silhouette eines Observatoriums ragt die Spitze der Mondsichel hervor, über einer Kuppel leuchtet Jupiter.

Bildcredit und Bildrechte: Rick Whitacre; Text: Natalia Lewandowska (SUNY Oswego)

Manchmal beobachten wir, wie sich der Mond bei einer sogenannten Bedeckung direkt vor einen Planeten in unserem Sonnensystem schiebt. Zu Beginn des Monats war dieser Planet Jupiter. Das Bild zeigt den Augenblick, als Jupiter hinter der Oberfläche unseres Mondes wieder auftauchte. Der Mond war zwei Tage vor dem dunklen Neumond eine abnehmende Sichel.

Nun ist unser Mond ständig zur Hälfte von der Sonne beleuchtet, aber im letzten Viertel sehen wir von der Erde aus relativ wenig von dieser Hälfte. Hier lag der Mond in einer Sichtlinie hinter dem berühmten Lick-Observatorium im US-amerikanischen Kalifornien auf dem Gipfel des Mount Hamilton. Zufällig gelang am Lick-Observatorium die Entdeckung des Jupitermondes Amalthea, dem letzten visuell entdeckten Jupitermond nach Galileis Beobachtungen.

Galerie: Mond bedeckt Jupiter im Mai 2023: Einreichungen an APOD
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