Junge sterne in ngc 2467 instrumente für erste exoMars

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Blick in die Forschung: Nachrichten
52,5 Bogensekunden
3,25 Lichtjahre
Junge Sterne in NGC 2467
S
ternentstehungsregionen zeichnen
sich immer durch Dynamik aus
und gehören daher zu den attraktivsten
Himmelsbereichen in unserem Milchstraßensystem. Keine Ausnahme macht hier
der Gas- und Staubnebel NGC 2467, der
im 18. Jahrhundert von William Herschel
entdeckt wurde. Der offene Sternhaufen
befindet sich noch in einem Kokon aus
Gas und Staub, aus dem seine Sterne hervorgingen. NGC 2467 liegt im südlichen
Sternbild Achterschiff (Puppis) und ist
rund 13 000 Lichtjahre von uns entfernt.
Auf den ersten Blick fallen auf diesem
Bild des Weltraumteleskops Hubble
die hellen bläulichen Sterne auf. Diese
Rund 13 000 Lichtjahre von uns entfernt
massereichen Sterne sind so heiß, dass
liegt im Sternbild Achterschiff die Gas- und
sie überwiegend im ultravioletten und
Staubwolke NGC 2467 mit dem gleichna-
kurzwelligen blauen Licht leuchten. Die
migen offenen Sternhaufen. Es handelt sich
energiereiche Strahlung regt das sie
um einen Emissionsnebel und eine aktive
umgebende Wasserstoffgas zum Leuchten
Sternentstehungsregion.
im sichtbaren Licht an, der rötlichen
H-alpha-Strahlung. Daher werden solche
Gaswolken auch H-alpha-Regionen oder
der. Außerdem ist den massereichsten
unter ihrer eigenen Schwerkraft angeregt.
Emissionsnebel genannt. Die meiste
unter ihnen nur ein kurzes Leben von
Dadurch kommt es in ihrem Inneren
Strahlung in dieser Region wird von
einigen wenigen zehn Millionen Jahren
massenhaft zu Sternbildung. Auch unser
dem hellen Stern oberhalb der Bildmitte
beschieden, bis sie sich zu Roten Riesen
Sonnensystem könnte seine Entstehung
ausgesandt.
aufblähen und schließlich in mächtigen
vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren der
Supernova-Explosionen vergehen.
Stoßwelle einer Supernova verdanken.
Neben der Anregung des H-alphaLichts haben die massereichen Sterne
Die von den Supernovae ausgehenden
Das Bild ist ein Komposit aus Aufnah-
auch zerstörerische Auswirkungen. Ihre
Stoßwellen können ihrerseits auch neue
men im sichtbaren Licht und zeigt annä-
starke Strahlung und die von ihnen aus-
Sterne hervorbringen. Treffen ihre Stoß-
hernd natürliche Farben. Der hier sicht-
gehenden Sternwinde treiben die sie um-
wellen auf dichtere Nebelpartien, so wer-
bare Bildauschnitt erstreckt sich über 3,5
gebende Gas- und Staubwolke auseinan-
den diese komprimiert und zum Kollaps
Bogenminuten oder 13 Lichtjahre.
Instrumente für erste ExoMars-Mission ausgewählt
ie Europäische Raum-
D
aufwändigen Marsrovers auf
Roten Planeten vorsieht. Zu
bestimmen. Dabei wird es un-
fahrtbehörde ESA und
unserem äußeren Nachbarpla-
einem späteren Zeitpunkt soll
terstützt von einem weiteren
die US-amerikanische NASA
neten vorsah. Wegen großer
sogar eine Probenrückhol-
Infrarotspektrometer mit der
wählten kürzlich fünf wissen-
Kostenüberschreitungen und
mission zum Mars fliegen, die
Bezeichnung SOIR/NOMAD,
schaftliche Geräte für die erste
Problemen bei der technischen
Gesteins- und Bodenproben
das die Verteilung von Spu-
gemeinsame ExoMars-Mission
Realisierung entschloss sich
zur Erde transportiert.
rengasen wie Methan in der
aus. Der »ExoMars Trace Gas
die ESA mit der NASA zusam-
Den Auftakt von ExoMars
Orbiter« soll im Jahr 2016 mit
menzuarbeiten, die ähnliche
macht der Trace Gas Orbiter,
Mit dem Infrarot-Radiometer
einer US-Trägerrakete zum
Projekte in der Pipeline hatte.
Aus ExoMars ist nun
der sich vor allem der Mars­
EMCS werden die Gehalte an
atmosphäre widmen soll.
Staub, Wasserdampf und aus-
werden.
Ursprünglich war ExoMars
ein ganzes Programm zur
MATMOS, ein Infrarotspek-
gewählten Spurenstoffen in
Marserkundung geworden,
trometer, wird Spurengase in
ein rein europäisches Pro-
das den Start von mehreren
der Marsatmosphäre erfassen
vertikalen Profilen ermittelt.
Neben den Geräten zur
jekt, das die Landung eines
Orbitern und Rovern zum
und deren Konzentrationen
Untersuchung des Chemismus
Roten Planeten befördert
14
Dezember 2010
Marsatmosphäre kartiert.
Sterne und Weltraum
Ist Exoplanet Gliese 581g real?
W
issenschaftler äußerten Anfang Oktober 2010 ernsthafte Zweifel an der Existenz des Exoplaneten Gliese
Der Astronom Francesco Pepe schrieb am 12. Oktober
2010 auf der Website des »Astrobiology Magazine«, dass Aus-
581g, der Mitte September weltweit für Schlagzeilen gesorgt
wertungen seines Forscherteams in Genf in den Messdaten
hatte. Aus der aktuellen Datenlage heraus könne die Entde-
des Spektrografen HARPS die Existenz des Planeten g nicht
ckung des Planeten nicht bestätigt werden.
bestätigen und auch der Planet f unsicher ist. Das Team hätte
Der Astronom Steven Vogt und sein Team hatten Ende
das Planetensys­tem seit sechs­einhalb Jahren systematisch
September die Entdeckung zweier Exoplaneten verkündet,
untersucht, und aus den 180 Datenpunkten ließen sich nur
Gliese 581g und Gliese 581f, die den Stern Gliese 581 umkrei-
die vier Planeten b, c, d und e extrahieren. Es sei ein Signal
sen (siehe SuW 11/2010, S. 26). Der rote Zwergstern Gliese 581
vorhanden, das von dem möglichen Begleiter f kommen
im Sternbild Waage ist rund 20 Lichtjahre von uns entfernt
könnte, dieses sei aber sehr schwach und befinde sich auf
und wird von vier Planeten umkreist, deren Existenz als
dem Niveau der Störsignale.
Das ebenfalls aus Genf stammende Forscherteam, das
581g erregte so viel Aufmerksamkeit, da er unter den rund
im letzten Jahr den Planeten e im Gliese-System entdeckt
500 bereits bekannten Exoplaneten als der erdähnlichste
hatte, modellierte die Daten von HARPS mit dem Computer.
beschrieben wurde. Er bestehe aus Gestein und besäße mit
Ergebnis: Die Wahrscheinlichkeit, dass die Signale vom
drei bis vier Erdmassen ausreichend Anziehungskraft, um
vermeintlichen Planeten Gliese 581g nur per Zufall aus den
eine eventuell vorhandene Atmosphäre zu halten.
Noch wichtiger erschien aber die Tatsache, dass er seinen
Störsignalen entstanden, darf nicht vernachlässigt werden.
Barbara Wolfart
Stern innerhalb der habitablen Zone umrundet. So wird
der Abstandsbereich bezeichnet, in dem ein Planet um sein
Zentralgestirn kreisen muss, damit auf seiner Oberfläche eine
Temperatur herrscht, bei der Wasser flüssig ist. Flüssiges Wasser wiederum gilt als die Voraussetzung für die Entstehung
von Leben, wie wir es kennen. Somit galt Gliese 581g schon als
Ziel für weitergehende astrobiologische Untersuchungen.
Die Entdeckung von Steven Vogt und seinem Team beruhte
auf Messungen mit der Radialgeschwindigkeitsmethode, mit
der sich Planeten indirekt nachweisen lassen. Dieses Verfahren nutzt die Tatsache, dass Stern und Planet um ein gemeinsames Massenzentrum kreisen. Durch präzise Messungen der
Sternbewegung können Wissenschaftler daher indirekt auf
die Existenz von Planeten schließen. Bei einem Mehrfachpla-
NASA
NASA / ESA und Orsola De Marco (Macquarie University)
bewiesen gilt. Der vermeintlich neu entdeckte Planet Gliese
netensystem ist diese Methode allerdings sehr kompliziert
und die Forscher müssen sorgfältig die Signale von wirklichen
Planeten von den Störsignalen trennen. Damit birgt die Me-
Vielleicht doch nur ein Messfehler ist der Exoplanet Gliese 581g,
thode nach wie vor ein gewisses Maß an Unsicherheit.
hier in einer künstlerischen Darstellung.
der Marsatmosphäre ist der
Mit an Bord des Trace Gas
Trace Gas Orbiter auch mit
Orbiter ist ein Testvehikel
zwei Kamerasystemen ausge-
der ESA, das die Landung und
stattet. HiSCI soll in vier Farb-
den Betrieb eines Marsrovers
kanälen die Mars­oberfläche in
erproben soll. Dieser hat
3D mit einer Auflösung von
nach dem Aufsetzen nur eine
Damit Schüler aktiv mit den Inhalten dieser Nachrichtenstre-
zwei Metern pro Bildpunkt
Lebensdauer von wenigen
cke arbeiten können, stehen auf unserer Internetseite www.
erfassen. Dabei ist ein Bild-
Tagen, da er nur batteriebe-
wissenschaft-schulen.de didaktische Materialien zur freien
streifen auf der Marsoberflä-
Verfügung. Darin wird gezeigt, wie das Thema im Rahmen des
che 8,5 Kilometer breit. Eine
trieben ist.
Im Jahr 2018 soll dann der
Weitwinkelkamera mit der
aufwändige ExoMars-Rover
werden kann. Unser Projekt »Wissenschaft in die Schulen!«
Bezeichnung MAGIE lichtet
folgen, der zusammen mit
führen wir in Zusammenarbeit mit der Landesakademie für
Kontextbilder der gesamten
einem amerikanischen Modell
Lehrerfortbildung in Bad Wildbad und dem Haus der Astrono-
Marsoberfläche ab und dient
von der NASA zum Mars be-
mie in Heidelberg durch.
auch der Wetterbeobachtung.
fördert wird.
www.astronomie-heute.de
Physikunterrichts in der gymnasialen Mittelstufe behandelt
Dezember 2010
15
Eine dreidimensionale Ansicht von Orcus Patera auf
dem Mars zeigt das glatte
Innere der Tiefebene und
ihre gebirgigen Ränder. Das
vertikale Relief wurde zur
Verdeutlichung etwa dreifach
ESA / DLR / FU Berlin / Gerhard Neukum
überhöht. Orcus Patera ist 380
Kilometer lang.
zu einer länglichen Struktur
verformt. Diese wurde später
mit Sedimenten verfüllt,
wodurch der flache Boden
entstand.
Eine weitere Theorie geht
Orcus Patera – eine Schramme auf dem Mars
davon aus, dass Orcus Patera
das Produkt eines extrem
wischen den beiden
Z
Umgebung jenseits der
Nähe zu den beiden größten
flach eingeschlagenen
Vulkanregionen Tharsis
Vulkanregionen des Roten
Himmelskörpers ist, der
und Elysium befindet sich
Gebirgswälle.
Um Hinweise auf die
Planeten begründet wird.
dem Mars sozusagen eine
auf dem Mars die seltsame
Entstehung dieses merkwür-
Der extrem flache Boden,
»Schramme« verpasst hat.
Struktur Orcus Patera. Es ist
digen Gebildes zu erhalten,
der nur von relativ wenigen
Möglicherweise erreichte
eine elliptische, sich annä-
wurde sie mit der High
jüngeren Einschlagkratern
dieser Asteroid die Mars­
hernd von Nord nach Süd
Resolution Stereo Camera an
unterbrochen wird, ließe
oberfläche in einem Winkel
erstreckende Tiefebene mit
Bord der europäischen Sonde
sich mit vulkanischen Flut-
von weniger als fünf Grad.
einer Länge von 380 Kilome-
Mars Express mit einer
basalten erklären.
tern und einer maximalen
Auflösung von 30 Meter pro
Breite von 140 Kilometern.
Bildpunkt kartiert. Nach
sieht Orcus Patera als einen
streifenden Einschlag eines
Rings um sie herum erhebt
wie vor ist nicht eindeutig
großen, stark deformierten
Asteroi­den als Entstehungs-
sich ein Gebirgswall bis zu
geklärt, wie Orcus Patera
Einschlagkrater an, der
ursache, der längliche
1800 Meter über die Um-
entstanden ist.
urprünglich kreisrund war.
Einschlagkrater wurde
Durch tektonische Kräfte
danach aber auch noch von
Eine Vermutung ist, dass
gebung, während der sehr
Derzeit favorisieren
Ein weiterer Vorschlag
die Planetenforscher den
glatte Boden der Tief­ebene
diese Struktur ein besonders
und lokale Bewegungen der
geologischen Kräften aus
rund 400 bis 600 Meter
geformter Marsvulkan ist,
Marskruste wurde dieser
dem Marsinneren deutlich
tiefer liegt als die weitere
was auch durch seine relative
zusammengeschoben und
verändert.
Chinas zweite Mondsonde Chang’e-2 im All
D
ie Volksrepublik China setzt ihre
auf einer polaren Bahn in einer Höhe von
Zukunft ist nach der unbemannten Lan-
Mondforschung mittels Raumson-
100 Kilometern.
dung mit Chang’e-3 auch eine bemannte
den weiter fort und intensiviert damit die
Diese zweite Mission dient als techni­
Mission geplant, die möglicherweise im
geologische Erkundung des Erdtrabanten.
sche Vorbereitung für eine unbemannte
Seit dem 6. Oktober 2010 umrundet die
Mondlandung, die China für das Jahr 2012
Jahre 2017 stattfinden soll.
Im März letzten Jahres wurde Chinas
Sonde Chang’e-2 den Mond, die fünf Tage
plant. Chang’e-2 soll unter anderem Bilder
erste Mondmission Chang’e-1 beendet,
zuvor mit einer Trägerrakete des Typs
vom möglichen Landeplatz, der Regen-
bei der die Sonde erfolgreich die gesamte
»Langer Marsch-3C« vom Raumfahrt-
bogenbucht (Sinus Iridum), aufnehmen.
Oberfläche des Erdtrabanten dreidimen-
bahnhof Xichang abhob. Chang’e ist der
Dazu wird die Sonde noch näher an den
sional kartierte und die Verteilung wich-
Name der chinesischen Mondgöttin, die
Mond herangesteuert und fotogra­fiert
tiger gesteinsbildender Minerale in der
nach einer Legende auf dem Erdtrabanten
ihn mit ihrer hochauflösenden Kamera
Mondkruste bestimmte. Langfristiges
wohnt.
aus 15 Kilometer Abstand.
Ziel des Mondforschungsprogramms ist
Die Sonde flog auf einer direkten
China feierte am 1. Oktober mit dem
für China auch die geologische Erschlie-
Transferbahn von der Erde zum Mond.
Start von Chang’e-2 gleichzeitig den 61.
ßung des Erdtrabanten. Chang’e-2 umkreist nun den Erdtrabanten
Geburtstag der Volksrepublik. Für die
16
Dezember 2010
Barbara Wolfart
Sterne und Weltraum
www.astronomie-heute.de
Dezember 2010
17
Der Gas- und Staubnebel
IRAS 05437+2502 im Sternbild
Stier enthält möglicherweise
einen Schnellläuferstern, der
die V-förmige Struktur nahe der
Bildmitte erzeugt.
Sternentstehungsregion, deren
sonstige Wolkenstrukturen
durch die starke Ultraviolettstrahlung heißer, massereicher
Sterne geformt wurden, wie
sie oberhalb der V-förmigen
Struktur sichtbar sind.
Das Bild entstand mit dem
Weitfeldkanal der Advanced
Cameras for Surveys auf dem
Weltraumteleskop Hubble
ESA / Hubble / NASA
und wurde im Rahmen
eines »SchnappschussProgramms« aufgenommen.
Immer dann, wenn sich im
dichten Beobachtungsplan
des Weltraumteleskops Hub-
Sternbildung im Stier
ble eine kleine Lücke auftut,
wird die Zeit für weitere
in Schnellläuferstern
E
des rasenden Sterns mit der
Durch seine rasche Bewegung
Beobachtungen genutzt.
könnte für die V-förmige
Gas- und Staubwolke könnte
relativ zur Wolke werden die
Astronomen können sich
Struktur nahe des Zentrums
diesen ungewöhnlich scharfen
Gas- und Staubmassen kom-
für solche Beob­achtungen
des Gas- und Staubnebels IRAS
und hellen Bogen geschaffen
primiert, wobei die V-förmige
bewerben, aber sie erhalten
05437+2502 verantwortlich
haben. Der Stern wurde durch
keine Garantie, dass das Welt-
sein, der sich nahe der Ebene
Schwerkraftwechselwirkungen
Stoßwelle entsteht.
Nur wenig ist sonst über das
unseres Milchstraßensystems
mit benachbarten Sternen im
Objekt IRAS 05437+2502 be-
te Objekt auch tatsächlich
befindet.
Sternhaufen seiner Geburt auf
kannt, der im Jahre 1983 vom
anvisiert. Das Bild ist ein
raumteleskop das gewünsch-
eine so hohe Geschwindigkeit
ersten Infrarotsatelliten IRAS
Komposit aus Aufnahmen im
sich mit rund 60 Kilometer
beschleunigt, dass er den Hau-
bei seiner Himmelsdurchmus­
gelben Licht bei 606 Nanome-
pro Sekunde relativ zu seinen
fen verließ und nun als Stö-
terung entdeckt wurde. Es ist
ter und im nahen Infraroten
Nachbarn. Die Wechselwirkung
renfried in der Wolke auftritt.
eine relativ kleine und isolierte
bei 814 Nanometer.
Der Schnellläufer bewegt
»Sterne und Weltraum«-Gewinnspiel
M
it etwas Glück können Sie ein Exemplar
des Buchs »Physik ohne Ende… eine
Senden Sie die Ziffern der Fragen und den
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Frage 1: Der Himmelskörper
Frage 2: Welche Raumsonde
Frage 3: Wie groß ist der
P/2010 A2 ist ein
beobachtete P/2010 A2?
a) Hauptgürtelasteroid
a) Deep Impact
Hauptkörper von P/2010 A2?
a) 120 Zentimeter
b) Kuipergürtelobjekt
b) Stardust
b) 120 Meter
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18
Dezember 2010
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der Gewinne, eine Auszahlung in bar oder in Sachwerten ist nicht möglich. Der Rechtsweg ist
ausgeschlossen. Mit der Teilnahme am Gewinnspiel erkennt der Einsender diese Teilnahmebedingungen an.
Sterne und Weltraum
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Dezember 2010
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kurz & bündig
CHAMP verglüht
Der Satellit CHAMP zur Erkundung des
Erdschwerefelds verglühte nach rund
zehn Jahren im All im September 2010
in der Lufthülle der Erde. Er war damit
doppelt so lange aktiv wie ursprünglich
erhofft. CHAMP lieferte das erste präzise Bild des irdischen Schwerefelds.
Wahrscheinlich wird jeder vierte sonnenähnliche Stern von einem Planeten
in Erdgröße begleitet. Dies ist das Ergebnis einer Studie der Astronomen Andrew Howard und Geoffrey Marcy von
der University of California in Berkeley,
die eine Stichprobe von 166 sonnenähnlichen Sternen untersuchten.
Internationale Raumstation
seit zehn Jahren bemannt
Seit Oktober 2000 halten sich an Bord
der Internationalen Raumstation ISS
ununterbrochen Astronauten und
Kosmonauten in der Erdumlaufbahn
auf. Damit ist die ISS die am längsten
bewohnte Raumstation überhaupt.
Exoplaneten in einem
Doppelsternsystem entdeckt
Der Weiße Zwerg und der Hauptstern
des engen Doppelsternsystems NN
Serpentis werden gemeinsam von zwei
Gasplaneten umkreist. Unklar ist, wie
diese ungewöhnliche Konstellation entstehen konnte, da bei der Bildung des
Weißen Zwergs ursprünglich vorhandene Planeten zerstört werden sollten.
»Johannes Kepler«
startet im Februar 2011
Im Februar 2011 entsendet die Europäischen Raumfahrtbehörde ESA das
zweite Automated Transfer Vehicle
»Johannes Kepler« zur Internationalen
Raumstation ISS. Es soll dort Verbrauchsgüter und Ersatzteile anliefern.
Weitere aktuelle Meldungen
aus Astronomie und Raumfahrt
finden Sie auf
www.astronomie-heute.de
Eine eigenartige Spirale
aus Gas und Staub um-
Dezember 2010
0,3 Lichtjahre
im Sternbild Pegasus.
Eine Staubspirale um LL Pegasi
D
er sterbende Stern
Gas- und Staubmassen, so
breitet sich mit einer
LL Pegasi ist von
regt sie das dort befind-
Geschwindigkeit von 14
einer eigenartigen Spirale
liche Gas zum Aussenden
Kilometern pro Sekunde
aus Staub umgeben, die
von sichtbarem und
aus. Kombiniert man
von ihm ausgestoßen
infrarotem Licht an, ein
diese Geschwindigkeit mit
wurde.
Planetarischer Nebel ist
dem Abstand zwischen
geboren. LL Pegasi ist
den einzelnen Spuren der
nach seiner Masse ein
rund 3200 Lichtjahre von
Spirale, so ergibt sich ein
sehr unterschiedliches
uns entfernt. Hier hat
zeitlicher Abstand von
Schicksal am Ende seiner
der Ausstoß von Gas und
rund 800 Jahren zwischen
Lebensdauer bevor. Sterne
Staub gerade erst begon-
ihnen. Die Forscher ver-
mit etwas mehr als einer
nen, und die Kernzone des
muten, dass dies direkt
Sonnenmasse bis acht Son-
sterbenden Sterns ist noch
auf die Rotationsperiode
nenmassen blähen sich
nicht zu einem Weißen
des Doppelsternsystems
zu Roten Riesen auf und
Zwerg geschrumpft. Ein
zurückzuführen ist. Die
verlieren durch enorm
dichter Kokon aus zuvor
beiden Sterne umrunden
starke Sternwinde einen
ausgestoßenem Staub
somit in rund 800 Jahren
bedeutenden Teil ihrer
verhindert den direkten
ihren gemeinsamen
ursprünglichen Masse.
Blick auf das Innere von
Schwerpunkt, so dass die
LL Pegasi.
ausgestoßene Materie wie
Jedem Stern steht je
Die von ihnen ausgestoßenen Gas und Staub-
Die Astronomen
bei einem Rasensprenger
massen sammeln sich in
vermuten, dass LL Pegasi
in einem spiralförmigen
einer expandierenden
in Wirklichkeit ein Dop-
Hülle an. Geht schließlich
pelsternsystem ist, dessen
Muster verteilt wird.
Das Bild wurde mit
der nuklea­re Brennstoff
Komponenten wir wegen
dem Weitfeldkanal der
zur Neige, so schrumpft
einer dicken Staubschicht
Advanced Camera for
der Kern der Roten Riesen
nicht im sichtbaren Licht
Surveys an Bord des Welt-
zu einem Gebilde von
sehen können. Ungewöhn-
raumteleskops Hubble
etwa der Größe der Erde.
lich ist die ausgeprägte
aufgenommen. Es ist ein
Diese Weißen Zwerge
Spiralstruktur, die auf ein
Komposit aus Aufnahmen
sind extrem heiß und
gleichförmiges Ausströ-
im gelben sichtbaren Licht
senden große Mengen
men von Gas und Staub
bei 606 Nanometer und im
energiereicher Ultravio-
durch einen der beiden
nahen Infraroten um 800
lettstrahlung aus.
Sterne hinweist.
Nanometer. Die Aufnah-
Trifft diese dann auf
die vorher ausgestoßenen
20
20 Bogensekunden
gibt den Stern LL Pegasi
Die vom Stern
ausgestoßene Materie
mezeit betrug elf beziehungsweise 22 Minuten.
Sterne und Weltraum
ESA / NASA und R. Sahai
Planeten von
Erdgröße sind häufig
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