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Das heisse Universum

28. Dezember 2001

Rothenburg o.d.T., Kulturhalle Korn

Dia 1: Ich freue mich sie dieses Jahr zu einem weiteren Ausflug is Weltall begruessen zu duerfen. Vor einem Jahre habe ich an gleicher Stelle ueber das Neueste aus dem Weltraum berichtet und ich werde dies heute natuerlich auch wieder tun. Hatte ich das letzte Mal das 10 jaehrige Bestehen des Weltraumobservatoriums Hubble zu Anlass genommen, so werde ich diesmal ueber die ersten zwei Jahre des Roentgenobservatoriums Chandra berichten. Das heisst ich werde Schwerpunkt maessig ueber Ergebnisse berichten und Bilder zeigen, die im September dieses Jahres auf einem Symposium in der amerikanichen Hauptstadt Washington gezeigt wurden. Klar, dass dabei auch ueber Ergebnisse andere Missionen geredet werden muss und ich werde Bilder von Hubble und dem Sonnenobservatorium TRACE mit einfliessen lassen. Klar ist aber auch, dass man so manchen Schwerpunkt setzen muss, und daher in so einem begrenzten Rahmen nicht alles zeigen kann. So moechte ich Sie auf eine Reise zu den Wundern des heissen Universums mitnehmen, angefangen von unserem Sonnensystem, zu heissen Sternentstehungsgebieten, Supernovae, Neutronensternen, Schwarzen Loechern, letztlich in die ferne Welt der Galaxien und Quasare. Allerdings moechte ich diesmal

Dia 2: Chandra, hier ein kuenstlerischer Eindruck des Satelliten, ist benannt nach dem grossen Astropysiker Subramayan Chandrasekhar und ist in der Lage das Roentgenlicht des Universums mit bisher unerreichter Genauigkeit abzubilden. Im folgenden werde ich Ihnen eine kurze Einfuehrung in verschiedene Aspekte der Roentgenbeobachtung geben.

Dia 3: Im Gegensatz zu sichbarem Licht, kann man das kosmische Roentgenlicht nicht vom Erdboden aus beobachten, das das Licht von unserer Atmosphere absorbiert wird - Diagrammbeschreibung

Dia 4: Die Wellenleange der jeweiligen Strahlung ist mit der Temperatur des strahlenden Objekts verknuepft - Diagrammbeschreibung

Dia 5: Etwas Hintergrundphysik kann ich Ihnen diesmal nicht ganz ersparen und zeige Ihnen kurz, wie Roengtenlicht ueberhaupt entsteht - Diagrammbeschreibung

Dia 6: Der Himmel ist voll von Roentgenquellen - Vergleich ROSAT - Optisch

Dia 7: Chandra wurde im July 1999 mit dem Space Shuttle gestarted

Dia 8: Der Start fuer den Beobachter am Coco-Beach

Dia 9: Die Crew nach dem Aussetzen des Satelliten - man beachte die extra Haarfuelle im schwerelosen Raum....

Dia 10: Chandra im Orbit: 10000 : 140000 km, Strahlungsguertel, 3 Tage orbit, etwa 48 Stunden Beobachtungszeit pro Orbit

Dia 11: Die Entdeckung des erdnahen Kometen Linear im Jahre 1999 und seine Flugbahn

Dia 12: Der Komet beobachtet mit Hubble vom 5. - 7. Juli 2000

Dia 13: Der Komet beobachtet mit Chandra.

Dia 14: Planetenbeobachtungen mit Chandra sind noch rar, was nicht daran liegt dass Planeten im Roentgenlicht etwa voellig uninteressant waeren, sondern zum Einen daran, dass sie wegen ihrer hohen optischen Helligkeit schwierig mit Roentgendetektoren zu beobachten sind, aber auch daran, dass das bisherige Bobachtungsprogramm andere Prioritaeten setzte. Hier eine Aufnahme der Venus mit Hubble im UV-Licht

Dia 15: Die Venus im Roentgenlicht mit Chandra (und optisch)

Dia 16: Chandra kann nicht in die Sonne sehen! Dafuer haben wir zur Zeit mehrere Missionen laufen, zu nennen sind SOHO, TRACE, und WIND. Hier ein Bild der Sonne im Roentgenlicht aufgenommen mit Yokoh, einem frueheren japanischen Sonnenobservatorium - Bildbeschreibung

Dia 17: Hier ein Mosaik von neuen Aufnahmen im fernen UV Bereich mit TRACE - die Farben hier repraesentieren eine Farbskala ueber die beobacheteten UV Wellenlaengen

Dia 18: Und so sieht es aus, wenn man mit UV Augen auf die Sonnenoberfleache sieht - eine wahre Hoellenglut mit turbulenter magnetischer Aktivitaet

Dia 19: Plasma wird ueber Magnetfeldlinien gigantischen Ausmasses durchgewirbelt, woduch wahre Plasma Fontaenen entstehen. Die Dimensionen dieser Strukturen uebersteigt den Durchmesser der Erde-Mond Bahn.

Dia 20: Gelegentlich beobachten wir ein ploetzliches Ansteigen dieser Aktiviteat und hier sehn wir den Ansatz zu einem Ausbruch, einer sogenannten CME (Coronal Mass Ejection)

Dia 21: Hier sehen Sie eine dieser gewaltigen Eruptionen aufgenommen mit SOHO, in welcher ungeheure Mengen an Materie und Energie in All geschleudert werden. Diese Energie erreicht uns ueber den Sonnenwind und verursacht betraechtliche Stoerungen im Kommunikationswesen, ja kann Satelliten regelrecht funktionsuntuechtig machen. Wir beobachten dann auch erhoehte Aurora Aktivitaet

Dia 22: Diese Eruptionen sehen wir nicht nur von unserer eigenen Sonne, sondern sogar noch viel gewaltiger von sehr jungen Sternen, wie sie die Sonne vor 4 Milliarden Jahren einmal war. XZ Tauri, Entfernung ~50 Lj - Hubble Aufnahmen ueber 5 Jahre

Dia 23: In protostellaren Objekten sehen wir ausserdem die Ausbildung von Jets, das heisst hier wird die in der protostellaren Akkretionsscheibe gespeicherte Energie kollmiert ausgestossen - Hubble Aufnahmen ueber 5 Jahre (HH 30)

Dia 24: Mit Chandra haben wir solch Aktiviteat zum ersten Mal im Roentgenlicht nachgewiesen - HH 2 im Orion

Dia 25 (3a): Hier sehen wir den beruehmten Orion Nebel M42, den Sie in sternklarer Nacht auch mit dem blossen Auge erkennen koennen. Es geht natuerlich viel besser mit einem Teleskop. Links eine Abbildung im Infraroten Bereich, IR deswegen, da im optischen alle Stern vom Nebel ueberstrahlt werden. Die Stern die sie hier sehen, gehoeren zum Orion Nebel Haufen mit einem Alter von ca 3 Mio Jahren (Im vergeich, unsere Sonne ist 4 Mia Jahre alt). Rechts die Chandra Aufnahme mit tausenden von Roentgenquellen - alles junge Sterne

Dia 26 (HST20-12): Das Orion Trapezium mit protoplanetaren Scheiben (Hubble 2000)

Dia 27: Protoplanetare Scheiben im Orion in Vergroesserung

Dia 28 (3c): Trapezium umd Roentgenkonturen....

Dia 29: Der Orion Nebel ist zwar eine unserer neachsten Sternentstehungsregionen, allerdings nur eine von vielen in unserer Galaxie. Ein prachtvolles Beispiel is der Rosetten Nebel, 3500 Lj entfernt

Dia 30: Viele aktive Sterne haben Begleiter und wechselwirken miteinander. In Sternen wie 44 Bootes oder Capella messen wir die Roentgeneigenschaften ueber ein hochaufloesendes Spektrometer, welches das Roentgenlicht in feine Farben zerlegt.

Dia 31 (CSR): HETG Spektren von Capella und HR 1099

Dia 32: Ein beruehmter Doppelstern: Sirius wurde zum ersten Mal im Roentgenlicht aufgeloest. Der hellere Stern ist ein weisser Zwerg

Dia 33 (CSR): Massereiche Sterne sind sehr kurzlebig im Vergleich zu unserer Sonne und wenn sie sterben, dann kommt es zu einer Supernova Explosion...Beispiel Cas A

Dia 34: Ein neu-entdeckter Pulsar im Supernova-Ueberrest G11-....

Dia 35: Solche Neutronensterne sind meistens sichtbar sind gigantische Leuchttuerme im Zentrum von SNRs, sogenannte Pulsare (...Beschreibung). Im Zentrum des Krebsnebels, entstanden aus einer Supernova im Jahre 1054 nach Christus sitzt ein solcher Pulsar in 6500 Lj Entfernung. Chinesische Astronomen registrierten diese Explosion am 4. Juli 1054, die sogar am hellichten Tag fuer Wochen sichtbar war. Die Sternfetzen im Bild fliegen mit einer Geschwindigkeit von ueber 5 Mio km/h auseinander. Der Pulsar selbst rotiert etwa 30 mal pro Sekunde um die eigene Achse.

Dia 36: Der Microquasar in Cir X-1

Dia 37: Ein masse-schluckendes Schwarzes Loch

Dia 38: Der wilde Ritt eines schwarzen Loches durch die Galaxie

Dia 39: Das Aufflackern des Zentrums der Milchstrasse

Dia 40 (HST20-16): NGC 7742 - das perfekte Flugrad

Dia 41: Collidierende Galaxien in verschiedenen Wellenlaengen

Dia 42: Beobachtung von aktiven Galactischen Kernen (10%...)

Dia 43 (12a): Unverbreiterte Emissionslinien in NGC 4051

Dia 44 (C0-170): Absorption in NGC 5548

Dia 45: Jets in M87

Dia 46: Der Abell Galaxienhaufen im optischen

Dia 47: Der Abell Galaxienhaufen mit Chandra

Dia 48: Das Hubble deep field im Sueden

Dia 49: Das HDS mit Chandra

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