Das Spitzer-Weltraumteleskop ist ein nach dem Astrophysiker Lyman Spitzer benanntes Infrarotteleskop.

Das Kühlmittel für die ursprünglich auf bis zu minus 271 Grad Celsius herunter-gekühlten Detektoren ist seit Mai 2009 aufgebraucht. Damit ist die Hauptmission des Weltraumteleskops beendet. Nach Anstieg der Kühlmitteltemperatur auf 31 Kelvin (entspricht -242° C) hofft die NASA, die beiden kurz-welligen Kanäle der Infrarotkamera noch bis 2014 nutzen zu können.

wahrlich astronomisch….

 

Entfernungen:

1 AE = 149.597.870.691 Meter

Erde - Mond           384 400 km

Erde - Mars            0,37 - 2 ,68 AE      

Erde - Sonne          149,6 Mio. km (1AE)

Erde - Sirius           8,61 Lichtjahre

Erde - M31              2,5 Mio. Lichtjahre

Erde - M101           21 Mio. Lichtjahre

Ø Milchstraße        170 000 Lichtjahre

1 Lichtjahr               ~ 9,46 Billionen km

 

Auch hier ist Fantasie gefragt...

Mathematische Zaubereien zum Nachahmen

Schlussbemerkung 

Die Astronomie als Wissenschaft der Sterne (griech. astron-Stern und nomos-Gesetz) ist ein weit verbreitetes Hobby. Forschungsergebnisse gerade aus der Astrophysik stoßen in der Öffentlichkeit auf immer mehr Interesse. Auf dieser Seite konnte ich nur einen winzigen Ausschnitt aus den fast unerschöpflichen Gebieten der Astronomie aufzeigen. In erster Linie soll sie zur Anregung dienen und neugierig machen, sozusagen als Anstoß für „Mehr“ verstanden werden. Wer jetzt auf den Geschmack gekommen ist, findet u. a. im Internet umfangreiche astronomische Beiträge, vor allem auch aus den Bereichen der Astrophysik, einem Teilgebiet der Astronomie. Öffentliche Sternwarten und Vereine tragen das Ihrige zur Befriedigung des Wissensdurstes bei.

   „Fantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt“ (Albert Einstein)

Astronomie

IBH Dipl.-Ing. Dieter Harms

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Verantwortlich nach § 5 TMG und ©: 2019 Dipl.-Ing. Dieter Harms, Apfelbachstr. 12, 65428 Rüsselsheim

 

Am Anfang gab es weder Raum noch Zeit…

 

...nur unendlich viel Energie auf unendlich kleinem Raum bei einer unendlich hohen Temperatur.

Vor ca. 13,8 Milliarden Jahren kam es dann zum entscheidenden Ereignis, dem - Urknall - auch Big Bang genannt. Die Ur-Energie wurde in Billionstel Sekunden in die Bausteine verwandelt, aus denen sich die Atome bilden konnten, die die heutige sichtbare und unsichtbare Materie in unserem Universum ausmachen. Zunächst waren es nur Gaswolken, vorwiegend aus Wasserstoff, die heute noch in unserem Weltall überall in gigantischen Ausmaßen vorkommen, aus denen unsere Welteninseln, die Galaxien, und letztendlich auch unsere Sterne gemacht sind. Durch die ständige Ausdehnung des Alls hat sich die Temperatur der Hintergrundstrahlung, eine Dauerstrahlung als kosmischer Nachhall, im Durchschnitt bis auf 2,726 Grad über den absoluten Nullpunkt abgekühlt - siehe Bild B2. Wenige Gebiete sind „nur“ 0,00003 Grad Kelvin (30 Millionstel Grad) wärmer als andere. Der absolute Nullpunkt liegt bei Null Grad Kelvin, das entspricht minus 273,15 Grad Celsius. Diese geringfügigen Unregelmäßigkeiten führten zur Strukturentwicklung im Universum. Ohne diese hätten keine Welteninseln und letztendlich auch keine Sterne entstehen können.

 

Beinahe hätte es das Universum in der heutigen Form, damit auch uns,   nicht gegeben...!

 

Eigentlich ist zu erwarten, dass unmittelbar nach dem Urknall sowohl Materie als auch gleich viel Antimaterie entstanden sein müsste. Es existieren aber „fast“ keine Antimaterie-Atome, einer der seltensten Stoffe innerhalb des Universums. Dieses Ungleichgewicht bleibt ein großes, viel diskutiertes Rätsel. Der übriggebliebene winzige Überschuss bildet heute die gesamte sichtbare Materie unseres Universums. Hätte es hier ein Gleichgewicht gegeben, wäre der größte Teil davon unmittelbar nach dem Urknall gleich wieder durch Umwandlung in Strahlung aufgehoben worden. Forscher vermuten aber, dass es Antimaterie-Galaxien geben könnte. Aber dafür fehlt es bisher an Beweisen. Seit 1993 werden Ballonflüge mit speziellen Instrumenten durchgeführt, die nach Anti-Helium suchen. Bis 1998 wurden nur Heliumkerne gefunden, jedoch kein einziges Anti-Helium. Es lässt den Schluss zu, dass unsere Galaxis und das umliegende Universum aus ganz „normaler“ Materie bestehen und nicht aus Antimaterie. Die Raumsonde AMS (Alpha-Magnet-Spektrometer), auf der Internationalen Raumstation ISS montiert und mit einem 2,5 Tonnen schweren Magneten ausgerüstet, sucht seit 2002 weiter nach dem Verbleib der Antimaterie im All.

 

Ein Universum voller Rätsel und Geheimnissen

 

Außer der gewöhnlichen Materie, den Wasserstoffwolken, besteht das Universum vorwiegend aus rätselhafter >Dunkler Materie< (23%) sowie mysteriöser >Dunkler Energie< (73%). Bis heute kann man beide nicht genau beschreiben - nur mathematische Berechnungen und ihre gravitative Wirkung weisen ernsthaft auf ihre Existenz hin. Wissenschaftler suchen weiter angestrengt nach Beweisen. Das bedeutet aber insbesondere - die leuchtende, sichtbare Materie macht weniger als 4 Prozent der gesamten Masse unseres Weltalls aus - also ein relativ kleiner Anteil. Über die restlichen 96 Prozent wissen wir bislang so gut wie nichts. Erst mit dem Urknall begann unsere Zeit. Man versucht mit aufwendigen Instrumenten so weit wie möglich in die Vergangenheit zu schauen, denn all das, was wir mit den Teleskopen und Röntgenteleskopen sehen und erfassen können, ist eine Reise in die Vergangenheit. Das Licht, das uns hier auf unserem Planeten erreicht, ist viele Millionen und gar Milliarden Jahre zu uns unterwegs. Auf dieser langen Strecke muss es selbst in der relativ gähnenden Leere des Universums (im Durchschnitt nur 1 Atom pro m3) so manche Gaswolke durchqueren, denn im All befinden sich gigantische Wasserstoffwolken, die viel größer sind als Galaxien.

 

Dunkle Materie und dunkle Energie haben so ihre Tücken…

 

Für einen außerirdischen Beobachter würden nachts die Lichter auf der Erde nichts über die Landmassen aussagen. Genauso wenig sagt uns die leuchtende Materie im Universum etwas über die gesamte in ihm enthaltene Masse bzw. Massenverteilung aus. Dieses zusammen-gesetztes Bild der Erde in der Nacht zeigt auffällig die Verbreitung der Zivilisation auf der nördlichen Halbkugel gegenüber südlichen Sphären.

Bild von Craig Mayhew und Robert Simmon von der NASA GSFC).

 

Geschichtliches - geozentrisches Weltbild versus heliozentrisches Weltbild

 

Seit Galileo Galileis ersten Beobachtungen der Mondoberfläche und seiner Entdeckung der vier größten Jupitermonde im Januar 1610 mithilfe seines nachgebauten Fernrohrs mit 15 bis 20-facher Vergrößerung hat sich viel geändert. Durch diese Entdeckungen hat er die bis dahin verbreitete Lehre vom vertrauten Ptolemäischen Weltbild mit der Erde im Mittelpunkt gründlich widerlegt und Nikolaus Kopernikus bestätigt, der schon 1509, also 100 Jahre zuvor, das heliozentrische Weltbild vertrat. Leider stand diese Lehre der Himmelsmechanik nicht im Einklang mit der Heiligen Schrift. Um vom geozentrischen Weltbild abzulassen, brauchte die katholische Kirche mehrere Jahrhunderte. Erst im Jahre 1992 wurde Galileo Galilei durch den Vatikan rehabilitiert. Johannes Kepler verfestigte aber die Richtigkeit des heliozentrischen Weltbildes schon 1609 (Astronomia Nova). Er berechnete, dass die Planeten auf elliptischen Bahnen um die Sonne ziehen >„Keplersche Gesetze“.

 

Technik der Superlative

 

Das Universum mit all seinen Rätseln und Geheimnissen hat die Menschheit schon zu allen Zeiten beeindruckt. Die Tiefen des Weltalls lassen sich aber mit bloßem Auge nur sehr begrenzt erforschen. Die heutigen technischen Entwicklungen im Teleskopbau, insbesondere in der Raumfahrttechnik, ermöglichen den Menschen noch nie dagewesene Gelegenheiten, nach und nach immer tiefer ins Universum und damit in die Vergangenheit zu schauen. In den nächsten Jahren werden sicherlich noch größere Teleskope als das Very Large Telescope - VLT gebaut, wobei die immer größer werdenden Spiegel das eigentliche Problem darstellen. Nach dem Hubble Space Telescope - HST werden weitere Missionen mit noch besseren Satelliten-teleskopen (wie z. B. das James Webb Space Telescope - JWST) folgen. Damit dringen wir immer tiefer und präziser ins All vor und werden zu weiteren, neuen Erkenntnissen gelangen. So werden wir nach und nach die Zusammenhänge verstehen lernen, die uns heute noch Rätsel aufgeben. Die Astrophysiker können sich manches zwar mathematisch mithilfe von speziell entwickelten Computerprogrammen berechnen lassen, doch Beweise zu führen ist äußerst schwierig und technisch sehr aufwendig. Mit Teilchenbeschleunigern wie bei der GSI Nähe Darmstadt oder CERN und LHC bei Genf werden gewisse Abläufe im All bis zurück zum Urknall nachgestellt. Man erhofft sich, bessere Erkenntnisse über die Entstehung des Universums zu erhalten und um bestimmte Abläufe z. B. in einem schwarzen Loch, bei Quasaren u. v. m. besser zu verstehen. Diese Versuche sollen dazu beitragen, all den vielen noch offenen Geheimnissen, u. a. auch dem Phänomen der Anti-Materie, auf die Spur zu kommen.

 

Die Spiegel für‘s Very Large Telescope - eine Meisterleistung der Technik

 

Am 01.Mai 1998 wurde das erste von den 4 VLTs der ESO, der Europäischen Südsternwarte, auf dem Cerro Paranal in der Atacama-Wüste im Norden von Chile in Betrieb genommen. Jedes einzelne dieser Teleskope hat einen Spiegeldurchmesser von 8,2 m. Die Entwicklung und Herstellung dieser extrem großen Spiegel aus ZERODUR® ist eine Meisterleistung der Technik, der Firma Schott aus Mainz. Diese Glaskeramik, von Schott in Mainz entwickelt, besitzt einen extrem kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten und hat somit die einzigartige Eigenschaft, sich bei sogar größeren Temperaturschwankungen im Gegensatz zu herkömmlichen Glas-werkstoffen so gut wie nicht zu verformen - „thermische Null-Ausdehnung“. Somit ist es das absolut ideale Material z. B. für Spiegel im Durchmesser von 8,2 m für das Very Large Telescope. Die Firma Schott entwickelte für diese Größenordnung extra ein neuartiges Schleudergussverfahren. Der erste Spiegelträger von insgesamt vier wurde von Schott 1993  ausgeliefert, bis 1996 folgten dann drei weitere. Ein Spiegelträger ist im Endstadium 17,7 cm dick und wiegt 23,0 Tonnen. Ein Abguss wiegt allerdings 45 Tonnen, die Temperatur beträgt dabei 1400 °C. Um Spannungen zu vermeiden, dauert allein das Abkühlen dieser großen Masse ganze 3 Monate. Nach dem Erstarren der Glasmasse wurden die Spiegelrohlinge thermisch nachbehandelt - kontrolliert gesteuerte Volumenkristallisation - wodurch sich das Glas in die Glaskeramik Zerodur umwandelt. Anschließend wird der Spiegelträger 9 Monate lang auf eine äußerst hochgenaue Oberfläche geschliffen und wiegt dann nur noch 50 % seines Ausgangs-gewichts. Seine 50 m2 große Oberfläche weicht dabei nur 0,000002 mm ab (ein 500.000stel) – oder umgerechnet sind das gerade mal 2 Millionstel Millimeter. Zum besseren Verständnis: Im Vergleich entspräche das einer Abweichung von 1mm auf einem Durchmesser von 164 km, exakt so groß wie die gesamte Landesfläche Hessens (21114 km2). Zum richtigen Spiegel wird der Spiegelträger erst durch Aufdampfen einer hauchdünnen Aluminiumschicht. Der Spiegel wird im eingebauten Zustand von 150 hydraulischen Stempeln getragen. Diese sogenannte „Aktive Optik wird beim Schwenken des Teleskops computergesteuert permanent in die optimale Form gebracht. Bei kleinsten Abweichungen gibt der Rechner ein Signal an die Hydraulik, die etwa einmal in der Sekunde den Spiegel korrigiert. Abweichungen, die durch die Luftunruhe entstehen, werden beim VLT durch eine „Adaptive Optik“ im verformbaren Sekundärspiegel - Durchmesser 1120 mm - mit 1170 Aktoren ausgeglichen.

 

Rotlichtmilieu im All   …eine Reise in die Vergangenheit

 

Die Inflation sorgt dafür, dass das Weltall seit dem Urknall unablässig expandiert. Das Licht nimmt an dieser Expansion teil, wodurch sich die Wellenlänge vergrößert - sie wird quasi gestreckt. Das führt zur Rotverschiebung, denn rotes Licht hat eine größere, blaues Licht eine kürzere Wellenlänge. Gleichermaßen vergrößern sich auch die Abstände zwischen den Galaxien, das erklärt die scheinbare Galaxienflucht. Die Expansion des Universums darf nicht so verstanden werden, dass sich die Galaxien in der Raumzeit voneinander entfernen (Relativbewegung). Es ist die Raumzeit, die sich ausdehnt, die Galaxien werden mitbewegt, ähnlich wie Rosinen in einem aufgehenden Hefeteig. Durch die Expansion muss die Anzahl der Teilchen pro Volumeneinheit im All mit der Zeit immer mehr abnehmen, denn der Raum wird größer, die Anzahl der Teilchen bleibt aber konstant. Umgekehrt lässt sich daraus folgern, dass die Dichte im Kosmos immer mehr zunehmen muss, je weiter man in die Vergangenheit zurück blickt - siehe Bild B1.

Es gibt drei Ursachen der Rotverschiebung. Erstens eine relative Bewegung von Quelle und Beobachter (Dopplereffekt), zweitens ein unterschiedliches Potential der Gravitation von Quelle und Beobachter (Relativität) und drittens das expandierende Universum zwischen Quelle und Beobachter (Kosmologie - Raumzeit). Die Rotverschiebung elektromagnetischer Wellen ist also die Verlängerung der gemessenen Wellenlänge zur Wellenlänge der ursprünglich emittierten Strahlung. Das Licht von Galaxien ist in den allermeisten Fällen ins Rote verschoben (bei 75% der uns nächstgelegenen 1000 Galaxien). Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto stärker ist auch die Rotverschiebung. Nur wenige Galaxien in unserer näheren Umgebung (Lokale Gruppe) zeigen eine, durch ihre zusätzlich auf uns zu gerichtete Eigenbewegung, Blauverschiebung. Je höher die Rotverschiebung eines Objekts, desto länger war das ausgesandte Licht - Photonen - zu uns unterwegs und desto weiter sehen wir zurück in die Vergangenheit. Aus der Rotver-schiebung kann im Prinzip die Entfernung eines Objekts bestimmt werden - allerdings ist sie in einer sich ausdehnenden Raumzeit nicht mehr sehr genau zu definieren. Die Rotverschiebung wird mithilfe der Spektralanalyse gemessen. Um Spektrallinien gut erfassen zu können, müssen die Galaxien eine gewisse Mindesthelligkeit aufweisen. Edwin Hubble entdeckte, dass sich fast alle Galaxien von uns entfernen, sowie einen direkten proportionalen Zusammenhang zwischen der Rotverschiebung und der Entfernung der beobachteten Galaxie. Das bedeutet, dass sich eine Galaxie umso schneller von uns wegbewegt, je weiter sie von uns entfernt ist. Die Größe, welche die Expansion beschreibt, wird ihm zu Ehren Hubble-Konstante genannt.

 

Quasare und Schwarze Löcher   ...die Monster des Universums

 

Quasare sind sehr weit von uns entfernte energiereiche Galaxien aus der Urzeit des Universums. Sie beinhalten mehrere hunderte Mal mehr Energie als normale Galaxien. In den Zentren dieser aktiven Galaxien werden extrem massereiche Schwarze Löcher vermutet. Ein großer Teil der sie umgebenden Massen werden von ihnen eingefangen und in Energie umgewandelt. Ein anderer Teil der Massen wird nicht vom Schwarzen Loch verschluckt, sondern in Form von Jets mit nahezu Lichtgeschwindigkeit weggeschleudert. Wenn Masseteilchen auf ein rotierendes Schwarzes Loch einstürzen, werden sie in die Drehrichtung gezwungen und erreichen am inneren Ereignishorizont die Drehgeschwindigkeit des Schwarzen Loches. Dabei wird Rotations-energie (Drehimpulserhaltung) über die Magnetlinien in Form von Jets abgebaut. Die hohen elektromagnetischen Kräfte beschleunigen die Elektronen über riesige Entfernungen hinweg auf sehr hohe Energien. 

Im Zentrum der meisten Galaxien wird man Schwarze Löcher finden. Sagittarius A, eine Region im Sternbild Schütze, ist eine Radiowellenquelle im Zentrum unserer Milchstraße. Radiowellen sind elektromagnetische Wellen in einem Frequenzbereich von einigen kHz bis etwa 3 GHz. Die Forscher gehen davon aus, dass es sich dabei um ein supermassives Schwarzes Loch mit einer Masse von ca. 4,1 Millionen Sonnenmassen handelt. Das Licht benötigt vom Zentrum der Milchstraße bis zur Erde mehr als 26000 Jahre. Sagittarius A hat nach neuesten Forschungs-ergebnissen einen Durchmesser von nur einem Drittel des Abstands Erde-Sonne - eine Strecke, für die das Licht (299.792.458 m/s) nur drei Minuten braucht. Alles, was sich einem Schwarzen Loch nähert, wird durch die Gezeitenkräfte zerrissen. Im Januar 2005 wurden mit dem Röntgenteleskop Chandra X-Ray Helligkeitsausbrüche in der Nähe von Sagittarius A beobachtet, die darauf schließen lassen, dass sich im Bereich von ca. 70 Lichtjahren um die Radioquelle herum bis zu 20.000 Schwarze Löcher befinden, die das supermassive zentrale Schwarze Loch umkreisen. Dabei scharen die kleinen Schwarzen Löcher in den weiter äußeren Bereichen der Milchstraße haufenweise Sterne um sich herum, die sie so lange gefangen halten, bis sie auf einer Spiralbahn in die unmittelbare Nähe des Schwarzen Lochs geraten. Durch die extremen Gezeitenkräfte werden die Sternhaufen dann nach und nach aufgelöst und füttern so das supermassive Schwarze Loch. Solche Giganten könnten Milliarden Sterne fressen. Schwarze Löcher existieren aber doch nicht ewig, wie man einst vermutete. Irgendwann in der Zukunft ist ihr Futter aufgebraucht. Wissenschaftler wie Stephen Hawking gehen davon aus, dass stellare Schwarze Löcher nach 1064 bis 1066 Jahren verdampfen, supermassereiche Schwarze Löcher sogar erst nach rund 10100 Jahren. Dies ist viele Zehnerpotenzen länger als das heutige Alter des Universums (13,8 x 109). Je größer und damit massereicher ein schwarzes Loch ist, desto weniger strahlt es (Hawking-Strahlung). Je kleiner ein schwarzes Loch ist, umso schneller verdampft es. So verlieren sie durch Strahlungsemission nach und nach an Masse.

Ein Netzwerk von Radioteleskopen (Event-Horizon-Telescope) wurde im April 2018 zehn Tage lang gleichzeitig auf das Zentrum der sehr aktiven elliptischen Riesengalaxie Messier 87 im Sternbild Jungfrau gerichtet, die rund 55 Millionen Lichtjahre entfernt ist, um Radiowellen einzufangen. Damit konnte nach jahrelanger Vorarbeit erstmals der Schatten eines schwarzen Lochs mit 6,6 Milliarden Sonnenmassen aus den EHT-Aufnahmen berechnet werden. Das aus einem weltweiten Verbund (Europa, am Südpol, USA, Mexiko und Chile) bestehende virtuelle Teleskop entspricht der Bildschärfe einer einzelnen Teleskopantenne mit einem Durchmesser von 8000 km. Dazu wurden die beteiligten Teleskope mit präzisen Atomuhren ausgerüstet, um ihre Beobachtungen zu synchronisieren.

 

Viele grundlegende Fragen… offene Antworten...

 

Aber Fragen und Themen gibt es bis heute noch genug   ....ist das Weltall unerschöpflich und das Leben im Universum auch? Wird es ewiges Leben bringen? Vor Milliarden von Jahren war das Universum so heiß, dass kein Leben existieren konnte. Äonen Jahre später wird es durch die ständige Expansion irgendwann einmal so kalt sein, dass jegliches Leben – egal wie genial es organisiert ist – endgültig verschwindet. Daran ändert nichts, auch wenn der zentrale Bestandteil aller Weltreligionen ewiges Leben preist – eine Welt jenseits unserer physikalischen Wirklichkeit. Lebensformen basieren auf Energie. Denn spätestens, wenn unsere Sonne ihren Wasserstoffvorrat verbraucht hat und sich zu einem roten Riesen aufbläht, wird alles Leben auf unserem Heimatplaneten zerstört werden. Intelligente Lebensformen wie die Menschheit, falls es sie bis dahin noch geben sollte, müssen sich ins äußere Sonnensystem oder einem Nachbarstern zurückziehen. Viel später, wenn auch der letzte Stern unserer Galaxie erloschen sein wird, müssen sich dann noch existierende Lebensformen völlig neue Energiequellen erschließen, wie beispielsweise sogenannte kosmische Fäden, den „Strings“ als Überreste des Urknalls. Diese Strings sind superfeine Masse-Energie-Fäden von unmessbar kleinem Durchmesser, die mit nahezu Lichtge-schwindigkeit vermutlich immer noch durchs Universum streifen. Die kleinste sinnvoll beschreibbare Länge ist die Plancklänge. Noch kleinere Abstände unterhalb der Plancklänge von 1,616252 x 10−35 m machen laut der Stringtheorie mathematisch keinen Sinn. Ein 25 mm langes Stück dieser Massenkonzentration wiegt so viel wie die gesamten Schweizer Alpen. Die Schwerefelder dieser Strings könnten zur Bildung der Galaxien beigetragen haben. Aber auch diese Energiekonzentrationen werden durch verdampfende Schwarze Löcher zerstört. Daraus kann man sehr einfach folgern, dass keine intelligente Lebensform auf Dauer existieren kann. Jede komplexe Lebensform wird sich dem Erkalten des Universums beugen müssen. Ewiges Leben können wir Menschen nur in dem zeitlichen Sinne verstehen, in der eine regelmäßige Aufeinanderfolge der Geschlechter mit ihren unmittelbaren Nachkommen seit dem Entstehen von Leben im Weltall existiert (Charles Darwin). Solange diese Kette nicht durch kosmische Katastrophen unterbrochen wird, kann das Leben für menschliche Verhältnisse noch eine Zukunft von beträchtlicher Dauer erhoffen.

 

 

Obige Texte sind ein Auszug aus meinen PowerPoint-Präsentationen Sternstunde 1 und Sternstunde 2.

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© D. Harms 2004 - 2019

Ich pflege meine Thesen

nach eig'nem Kopf zu schreiben

und wer sie nicht will lesen

der lass' es eben bleiben

Wilhelm Wenzel (1841-1914)

Bild A21: M101

Nasa/Esa

         Dieses sehr beeindruckende, schöne Bild der Feuerrad-Galaxie ist bis heute eines  der schönsten und detailliertesten Galaxien-bilder überhaupt. Es wurde mit dem Hubble-Teleskop aufgenommen und aus 51 Bildern zusammengesetzt. Ihr Durchmesser beträgt ~170.000 Lichtjahre.

Feuerrad-Galaxie
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NASA/WMAP

Science Team

Kosmische Hintergrundstrahlung.

Diese Röntgenlichtaufnahme mittels WMAP zeigt das junge Universum etwa 380000 Jahre nach dem Urknall.

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Bild A19: Microwaves

NASA/WMAP

Science Team

        Die Grafik zeigt die Entwicklung des Universums der letzten 13,7 Milliarden Jahre. Nachdem ein Teil der Energie zu Materie kondensierte, entstanden die Atome. Mit der Zeit formen sich aus der ursprünglich fast gleichmäßig verteilten Materie die groben Strukturen, die die Galaxien-gruppen bilden.

Bild A18: Urknall-Expansion

So sieht unsere Erde aus dem Weltall bei Nacht aus. Dieses Bild ist aus  mehreren hundert Einzelbildern vom Defense Meteorological Satellite Program (DMSP) zusammengestellt worden.

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Bild A2: Erde in der Nacht

NASA/GSFC

Bild A23: Hubble Deep Field

Copyright: Nasa/Esa, S.Beckwith (STScl) and The HUDF Team

     Dieses Bild wurde mit dem Hubble Space Telescope aufgenommen und zeigt in etwa 10000 Galaxien. Jede Galaxie beherbergt 100 - 250 Milliarden Sterne (geschätzt).

Wissenschaftler schätzen, dass es weit über 100 Milliarden Galaxien im Universum gibt. Die Lichtpunkte sind keine Sterne, sondern weit entfernte Sterneninseln wie unsere Milch-straße. 

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Navigation

Weitere InfosDie kosmische Hintergrundstrahlung…
WMAP ist der Nachfolger des Satelliten COBE und dient zur Erforschung von Unregelmäßigkeiten in der kosmischen Hintergrundstrahlung. Sie stammt aus der Zeit etwa 380.000 Jahre nach dem Urknall und ist ihr direkter Nachweis. Am Anfang war das Universum von heißem Urplasma erfüllt. Dieses Urplasma befand sich im thermischen Gleichgewicht. Es bestand überwiegend aus Elektronen und Protonen. Mit der Ausdehnung des Universums kühlte diese undurchsichtige Ursuppe bis auf ca. 3000 Kelvin ab. Ab jetzt konnten die Protonen die Elektronen einfangen und das Universum wurde für die emittierten Photonen durchsichtig.

Das linke Bild ist keine Supernova und das rechte auch kein Zahnrad mit 14 Zähnen, es sind mathematisch erzeugte Fraktale, die ich mit einem speziellen Rechenprogramm Fractalizer erstellt habe. Programme (Freeware) hierzu findet man u. a. bei www.fractalizer.de - ein Fantasie anregendes Spielzeug - nicht nur für verregnete Tage.

Weitere InfosDie Urknall-Theorie…
Entstanden aus einer Singularität dehnt sich das Universum seit ca. 13,7 Milliarden Jahren mit dem Raum aus. Diese Theorie, auch Big Bang genannt, ist heute weitgehend anerkannt. Die kosmische Hintergrundstrahlung und die Expansion des Universums sind beides Beweise für die Urknalltheorie. Weitere Theorien besagen, dass es außer unserem Universum noch viele Paralleluniversen gibt. Sie beruhen aber alle auf mathematischen Modellen und lassen sich nicht beweisen.
Die WMAP-Raumsonde (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) wurde im Jahr 2001 von der NASA gestartet und misst im Mikrowellenbereich. Mit ihr wurde das älteste Licht des Universums, die kosmische Hintergrundstrahlung, abgebildet und das Alter des Universums endgültig auf 13,73 Milliarden Jahre bestimmt. WMAP ermittelte auch die Zusammensetzung des Universums zu 4 % Materie, 23 % Dunkler Materie und 73 % Dunkler Energie.
Weitere InfosDie Feuerrad-Galaxie M101…
Mit dem Weltraumteleskop "Hubble" wurde eines der detailreichsten Bilder einer Galaxie aufgenommen. Die rund 25 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie M101 im Sternbild Großer Bär (ursa major) hat einen Durchmesser von rund 170.000 Lichtjahren.
Das ist fast doppelt so viel wie unsere Milchstraße. Nach Schätzungen der ESA-Wissenschaftler enthält M101 über eine Billion Sterne.
100 Milliarden davon könnten nach Lebensdauer und Temperatur unserer Sonne gleichen - und es entstehen ständig mehr!
Die leuchtend blauen Gebiete in den Spiralarmen sind Geburtsstätten Millionen neuer Sterne - auch Sternentstehungsgebiete genannt. Durch ihre hohe Temperatur leuchten sie hellblau. Ältere Sterne im Zentrum der Galaxie leuchten aufgrund ihrer geringeren Temperatur rötlich.
Weitere InfosIn die entferntesten Tiefen des Universums geschaut…
Die Suche nach den entferntesten Objekten in den Tiefen des Universums ist wie der Versuch, von der Erde aus ein Glühwürmchen auf dem Mond zu finden. Das Hubble-Teleskop erkennt noch schwache Objekte bis zur 30. Größenordnung, wogegen das menschliche Auge gerade noch Objekte bis zur 6. Größenordnung erkennen kann. Das Hubble-Teleskop speichert von nahen Galaxien normalerweise Millionen Photonen des Lichts pro Minute. Bei dieser Ultra Deep Field-Aufnahme konnte es nur ein Photon pro Minute speichern. Im Zeitraum von Sept. 2003 bis Jan. 2004 entstand so mit einer Langzeitbelichtung von 1 Million Sekunden oder 11,3 Tagen bei 400 Erdumrundungen eine Aufnahme von den ersten Galaxien, vom so genannten "dunklen Zeitalter", einer Zeit etwa 400 Millionen Jahre nach dem Urknall, als die ersten Sterne begannen, das kalte, dunkle Universum zu erwärmten – einer Zeit, zu der unsere Erde noch gar nicht existierte.

Bild A20: Computer-simulation

...den Kosmos entdecken

Bild A22: Chandra

Illustration: NGST

           Chandra ist ein extraterrestrisches Großteleskop und zugleich das größte Röntgenteleskop im Weltall. Die Sonde kann viele Milliarden Lichtjahre entfernte Röntgen-quellen beobachten.

Sie wurde am 25. Juli 1999 mit dem Space Shuttle Columbia in den Orbit befördert.

Auf dem Berg Cerro Paranal in Chile herrscht extrem trockene und ruhige Luft, ideale Voraussetzungen für die  Europäischen Südsternwarte (ESO), hier das Observatorium mit dem Very Large Telescope in einer Höhe von 2635m zu betreiben.

Bild A4 u. A5: VLT-Paranal

Bild A10: Krebs-Nebel

NASA, ESA, J. Hester und A. Loll  (Arizona State University)

Bild A11: Veränderlicher Stern Monocerotis

Bild A12: Katzenaugen-Nebel

NASA

Faszinierende Bilder von

Weltraumteleskopen...

NASA, ESA und H.E. Bond (STScI)

J.P. Harrington und K.J. Borkowski (University of Maryland), und NASA

Bild A13: Supernova Cassiopeia A

Aufnahme Spitzer-Weltraumteleskop

NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration

Bild A14: Supernova-Überrest W49B

NASA/CXC/SSC/J. Keohane et al.;Infrared: Caltech/SSC/J.Rho and T. Jarrett

Bild A15: Geisterkopf-Nebel, NGC 2080

NASA, ESA & Mohammad Heydari-Malayeri (Observatoire de Paris, France)

Bild A16: Planetarischer Nebel, NGC 6565

HST / NASA / ESA

Bild A1: Center of Milkyway

NASA

Infrarotaufnahme mit dem Spitzer-Weltraumteleskop vom Zentrum unserer Milchstrasse

Seit April 1990 umkreist das Hubble-

Teleskop in 98 min die Erde in einer Höhe von 590 km. Seit Okt. 2018 in

Sicherheitsmodus versetzt.

Bild A17: Andromeda-Galaxie, M31

Wikipedia, Author: John Lanoue

Bild A30: Ausschnitt vom Adlernebel, NGC 6611

NASA, ESA, STScI, J. Hester and P. Scowen (Arizona State University) 

Bild A24, 25 u. 26: Illustration Schwarzes Loch

Copyright: NASA/CXC/M.Weiss

Kleines Bild oben re: NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al)

       Das kleine Bild oben rechts zeigt eine Aufnahme vom Chandra X-Ray–Space-Telescope der Galaxie Centaurus A.

Hier sieht man einen Jetstrahl als Effekt eines supermassiven schwarzen Lochs.

Das Bild B10 zeigt die im Jahr 2018 von der EHT Kollaboration erzeugte Aufnahme des Schwarzen Lochs in der Galaxie M87

Bild A31: Käfer-Nebel, NGC 6302

NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team

Omega Centauri oder NGC 5139 ist ein Kugelsternhaufen im Sternbild Zentaur. Dieser hellste und massereichste Kugelsternhaufen unserer Milchstraße ist schon mit bloßem Auge als kleiner Nebelfleck sichtbar.

Unsere Nachbargalaxie enthält ca.

1 Billion Sterne

Bild A3: Plejaden

NASA/Lanoue

Das Siebengestirn, unserer nächst-gelegener Sternhaufen, ist schon mit bloßen Auge sehr gut erkennbar.

Quelle: Andrey Kravtsov und Anatoly Klypin, NMSU

           Diese Computersimulation zeigt die Entstehung großräumiger Strukturen im Universum. Die Seitenlängen des Würfels betragen ca. 100 Millionen Lichtjahre.

Zum Stöbern….

Wikipedia 

Released: 20. Okt. 2009

Updated:   24. März  2020

Bild A28: Spitzer-Weltraumteleskop

NASA / JPL-Caltech

Bild A29: Omega Centauri                 ESO/EIS

Bild A27: Schwarzes Loch in der Galaxie M87

Aufnahme: EHT Kollaboration 2018

Bild A34: Nordhalbkugel

Quelle: Thinkstock by Getty-Images

Diese Seite wird von Zeit zu Zeit angepasst, um  neueste Forschungsergebnisse ein-zubeziehen.

IBH

Bild 32
Bild 33

Bild A7 Spiegelabguss VLT

Schott - Mainz