Das vertikale Magnetfeld von NGC 5775

Die Spiralgalaxie NGC 5775 wurde bei der CHANG-ES-Durchmusterung (Continuum Halos in Nearby Galaxies) beobachtet, zeigt besitzt Ausläufer von Magnetfeldlinien.

Bildcredit: NRAO, NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Text: Jayanne English (U. Manitoba)

Beschreibung: Wie weit reichen Magnetfelder aus Spiralgalaxien hinaus und nach oben? Jahrzehntelang wussten Astronom*innen nur, dass einige Spiralgalaxien Magnetfelder besitzen. Doch nachdem die NRAORadioteleskope des Very Large Array (VLA) (bekannt aus dem Film Contact) im Jahr 2011 aufgerüstet wurden, entdeckte man wie erwartet, dass diese Felder von der Scheibe aus senkrecht mehrere Tausend Lichtjahre hinaus reichen.

Dieses Bild der von der Seite sichtbaren Spiralgalaxie NGC 5775, die im Rahmen der CHANG-ES-Durchmusterung (Continuum Halos in Nearby Galaxies), zeigt auch Ausläufer von Magnetfeldlinien, wie sie in Spiralgalaxien üblich sein können. Ähnlich wie Eisenfeilspäne um einen Stabmagneten zeichnet die Strahlung von Elektronen galaktische Magnetfeldlinien nach, indem sich die Elektronen fast mit Lichtgeschwindigkeit um diese Linien schrauben.

Die Fasern im Bild wurden aus solchen Spuren in den VLA-Daten konstruiert. Das Bild in sichtbarem Licht wurde aus Daten des Weltraumteleskops Hubble konstruiert. Es zeigt rosarote, gashaltige Regionen, in denen Sterne entstehen. Anscheinend tragen Winde aus diesen Regionen zur Ausbildung der prächtigen ausgedehnten galaktischen Magnetfelder bei.

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Das Zentrum von NGC 1316: Nach der Kollision von Galaxien

NGC 1316 ist vermutlich eine riesige elliptische Galaxie und vermutlich das Ergebnis einer riesigen Galaxienkollision.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Bildrechte: Daniel Nobre

Beschreibung: Wie ist diese seltsam aussehende Galaxie entstanden? Astronominnen und Astronomen suchen detektivisch nach der Ursache für das ungewöhnliche Durcheinander an Sternen, Gas und Staub in NGC 1316. Untersuchungen lassen vermuten, dass NGC 1316 eine riesige elliptische Galaxie ist, die auch dunkle Staubbahnen enthält, welche normalerweise in Spiralgalaxien zu finden sind.

Detailreiche Bilder des Weltraumteleskops Hubble zeigt jedoch Details, die dabei helfen, die Geschichte dieses riesigen Wirrwarrs zu rekonstruieren. Detailreiche Weitwinkelbilder zeigen riesige Kollisionshüllen, während genaue Bilder vom Zentrum zeigen, dass es im Inneren von NGC 1316 nur wenige Kugelsternhaufen gibt. Solche Effekte sind in Galaxien zu erwarten, die in den letzten Milliarden Jahren Kollisionen oder Verschmelzungen mit anderen Galaxien hatten. Die dunklen Knoten und Staubbahnen im Bild lassen vermuten, dass eine oder mehrere der verschlungenen Galaxien Spiralgalaxien waren.

NGC 1316 ist etwa 50.000 Lichtjahre groß und liegt ungefähr 60 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Chemischer Ofen (Fornax).

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Das Kreuz des Südens und ein Vulkan in Chile

Das Kreuz des Südens steht neben dem Vulkan Villarrica in Chile.

Bildcredit und Bildrechte: Tomáš Slovinský

Beschreibung: Habt ihr schon einmal das Kreuz des Südens gesehen? Dieses berühmte Bild aus vier Sternen ist am besten auf der Südhalbkugel der Erde zu sehen. Dieses Bild wurde zu Beginn des Monats in Chile fotografiert. Es zeigt das Kreuz des Südens links neben dem ausbrechenden Villarrica, einem der aktivsten Vulkane in unserem Sonnensystem.

Die Verbindung von Gacrux, dem rötesten Stern im Kreuz des Südens, zum hellsten Stern Acrux zeigt ungefähr zum südlichsten Ort am Himmel: dem Himmelssüdpol, um den scheinbar alle südlichen Sterne kreisen, während die Erde rotiert. In modernen Zeiten steht kein heller Stern in der Nähe des Himmelssüdpols. Anders im Norden: Dort steht der helle Polarstern beim Himmelsnordpol.

Wenn ihr die Linie von Gacrux zu Acrux noch weiter (vom etwa vier- bis zum zirka siebenfachen Winkelabstand) noch weiter verlängert, führt sie in die Nähe der Kleinen Magellanschen Wolke, einer hellen Begleitgalaxie unserer Milchstraße.

Die Sterngruppe Kreuz-des-Südens markiert das Sternbild Crux, eine größere Anordnung von Sternen, zu der auch vier Veränderliche vom Typ der Cepheiden gehören, und die mit bloßem Auge sichtbar sind. Knapp über dem Vulkan steht etwas, das wie eine dunkle Wolke aussieht, es ist der Kohlensacknebel. Links oben ist der große, rote, Sterne bildende Carinanebel zu sehen.

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Die massereiche nahe Spiralgalaxie NGC 2841

Die 150.000 Lichtjahre große Spiralgalaxie NGC 2841 liegt an die 46 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Ursa Major.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Subaru; Gestaltung und Bildrechte: Roberto Colombari

Beschreibung: Sie ist eine der massereicheren Galaxien, die wir kennen. Die Spiralgalaxie NGC 2841 ist an die 46 Millionen Lichtjahre entfernt, ihr findet sie im nördlichen Sternbild Ursa Major. Diese scharfe Ansicht des prächtigen Inseluniversums zeigt den Kern und die galaktische Scheibe in einem markanten Gelb.

In die fleckigen, eng gewundenen Spiralarme sind Staubbahnen, kleine, rosarote Sternbildungsregionen und junge blaue Sternhaufen eingebettet. Im Gegensatz dazu besitzen viele andere Spiralgalaxien prächtige, ausladende Arme mit großen Sternbildungsregionen. NGC 2841 ist mit einem Durchmesser von mehr als 150.000 Lichtjahren sogar größer als unsere Milchstraße.

Dieses Kompositbild wurde aus Aufnahmen des 2,4-Meter-Weltraumteleskops Hubble im Orbit und dem am Boden stationierten 8,2-Meter-Subaru-Teleskop zusammengesetzt. Röntgenbilder deuten darauf hin, dass durch Winde und Sternexplosionen heiße Gasschwaden entstehen, die sich in einen Halo um NGC 2841 ausbreiten.

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Die Wiederverwertung von Cassiopeia A

Der Supernovaüberrest Cassiopeia A ist 11.000 Lichtjahre entfernt, sein Licht war erstmals vor etwa 350 Jahren zu sehen.

Bildcredit: Röntgen – NASA, CXC, SAO; Optisch – NASA, STScI

Beschreibung: Massereiche Sterne in unserer Milchstraße haben ein spektakuläres Leben. Sie kollabieren in riesigen kosmischen Wolken, dann zünden ihre Kernschmelzöfen und beginnen, schwere Elemente zu erzeugen. Nach ein paar Millionen Jahren wird das angereicherte Material in den interstellaren Raum zurückgeschleudert, wo die Sternbildung von Neuem beginnen kann.

Die sich ausdehnende Trümmerwolke Cassiopeia A ist ein Beispiel für die Schlussphase im Lebenszyklus eines Sterns. Das Licht der Explosion, bei der dieser Supernovaüberrest entstand, war erstmals vor etwa 350 Jahren am Himmel des Planeten Erde zu sehen, doch das Licht brauchte ungefähr 11.000 Jahre, um uns zu erreichen.

Dieses Falschfarbenbild wurde aus Röntgen-Bilddaten des Röntgenobservatoriums Chandra sowie Daten im sichtbaren Licht des Weltraumteleskops Hubble erstellt. Es zeigt die immer noch heißen Fasern und Knoten im Überrest. In der geschätzten Entfernung von Cassiopeia A ist das Bild zirka 30 Lichtjahre breit.

Die energiereichen Emissionen bestimmter Elemente im Röntgenbereich wurden farbcodiert: Silizium in Rot, Schwefel in Gelb, Kalzium in Grün und Eisen in Violett. Das hilft Astronominnen und Astronomen bei der Erforschung der Wiederverwertung des Sternenmaterials in unserer Galaxis.

Die äußere Explosionswelle, die sich immer noch ausdehnt, ist blau abgebildet. Der helle Fleck nahe der Mitte ist ein Neutronenstern – das ist der unglaublich dichte, kollabierte Überrest des massereichen Sternkerns.

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Der Milchstraßenring

Dieses Bildmosaik zeigt ein Panorama der gesamten Milchstraße, zu einem Ring projiziert, mit Jupiter, Orion, Antares sowie der Großen und der Kleinen Magellanschen Wolke.

Bildcredit und Bildrechte: Alvin Wu

Beschreibung: Eine Menge an kosmischem Staub, Sternen und Nebeln in der Ebene unserer Milchstraße bilden auf dieser projizierten Ganzhimmelsansicht einen schönen Ring. Das kreative Panorama ist ein ambitioniertes 360-Grad-Mosaik. Seine Fertigstellung dauerte zwei Jahre, und es deckt die ganze vom Planeten Erde aus sichtbare Galaxis ab. Die Bilddaten wurden auf der Nordhalbkugel an Orten im Westen von China und auf der Südhalbkugel an Orten in Neuseeland gesammelt.

Die Wölbung des galaktischen Zentrums leuchtet im Milchstraßenring ganz oben wie ein Juwel. Der helle Planet Jupiter ist das Himmelslicht über der zentralen Wölbung, er befindet sich links neben dem roten Riesenstern Antares. Am unteren Ende des Rings, fast 180 Grad vom galaktischen Zentrum entfernt, seht ihr den Bereich um Orion, er ist im Winter auf der Nordhalbkugel ein Bewohner des Abendhimmels. Auf dieser Projektion schließt der Milchstraßenring zwei interessante Galaxien am Südhimmel ein, die Große und die Kleine Magellansche Wolke.

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Das weite Feld von M78

Weitwinkelfeld mit den Reflexionsnebeln M78 und NGC 2071 im Sternbild Orion.

Bildcredit und Bildrechte: Wes Higgins

Beschreibung: Interstellare Staubwolken und leuchtende Nebel sind im reichhaltigen Sternbild Orion reichlich vorhanden. Einer der hellsten – M78 – liegt mitten in dieser farbigen Weitwinkelansicht, die ein Gebiet nördlich von Orions Gürtel zeigt.

Der bläuliche Reflexionsnebel ist etwa 1500 Lichtjahren entfernt und ungefähr fünf Lichtjahre groß. Seine Färbung entsteht, weil Staub vorwiegend das blaue Licht heißer, junger Sterne reflektiert. Links neben M78 liegt der Reflexionsnebel NGC 2071.

Vor den dunklen Staubbahnen zeichnen sich die Lichtflecken von Herbig-Haro-Objekten ab – dabei handelt es sich um energiereiche Strahlen von Sternen im Entstehungsprozess. Die Aufnahme bringt auch das blassere, überall vorhandene rötliche Leuchten von atomarem Wasserstoff zur Geltung.

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Das Magnetfeld der Strudelgalaxie

Dieses Bild entstand aus Daten des Weltraumteleskops Hubble und dem Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie (SOFIA). Es zeigt Magnetfelder in der Strudelgalaxie M51.

Bildcredit: NASA, SOFIA, HAWC+, Alejandro S. Borlaff, JPL-Caltech, ESA, Hubble; Text: Jayanne English (U. Manitoba)

Beschreibung: Fließen Magnetfelder immer entlang von Spiralarmen? Unser Blick von oben auf die Strudelgalaxie M51 bietet eine spektakulär klare Sicht auf das spiralförmige Wellenmuster in einer scheibenförmigen Galaxie.

Bei Beobachtung mit einem Radioteleskop folgt das Magnetfeld anscheinend den Kurven der Arme. Doch mit dem fliegenden Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie (SOFIA) der NASA wirkt das Magnetfeld, als wäre es am äußeren Rand der Scheibe von M51 über die Spiralarme hinweg verflochten. Die Magnetfelder werden durch ausgerichtete Staubkörnchen erkennbar, weil sie auf Infrarotlicht wie polarisierende Brillen wirken.

Auf diesem Bild wurden die Feldausrichtungen, die aus diesem polarisierten Licht ermittelt wurden, algorithmisch miteinander verbunden, sodass Stromlinien entstehen. Die Begleitgalaxie am oberen Bildrand übt einen Gravitationszug auf das staubhaltige Gas in der rötlichen Sternbildungsregionen aus, die ihr im Bild des Weltraumteleskops Hubble seht. Möglicherweise verstärkt dieser Zug die Turbulenzen und wirbelt den Staub auf, dabei entstehen vielleicht die unerwarteten Feldmuster in den äußeren Armen.

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Mondkorona mit Jupiter und Saturn

Mondkorona, Jupiter und Saturn über dem italienischen Dorf Pieve di Cadore und dem Sfornioi, der zur Bosconerogruppe gehört.

Bildcredit und Bildrechte: Alessandra Masi

Beschreibung: Warum wirkt ein wolkiger Mond manchmal farbig? Der Effekt wird als Mondkorona bezeichnet und entsteht durch die quantenmechanische Beugung des Lichts an einzelnen, etwa einheitlich großen Wassertröpfchen in einer dazwischen liegenden, aber großteils transparenten Wolke. Da Licht unterschiedlicher Farben aus unterschiedlichen Wellenlängen besteht, wird jede Farbe anders gebeugt.

Mondkoronen gehören zu den wenigen quantenmechanischen Farbeffekten, die mit bloßem Auge leicht erkennbar sind. Manchmal sind auch Sonnenkoronen sichtbar.

Dieses Kompositbild wurde ein paar Tage vor der engen großen Konjunktion von Saturn und Jupiter im letzten Monat fotografiert. Hinter dem italienischen Dorf Pieve di Cadore seht ihr den Sfornioi, der zur Bosconerogruppe gehört.

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Der Supernovaüberrest des Medullanebels

Der Supanovaüberrest CTB-1 im Sternbild Kassiopeia heißt wegen seiner gehirnähnlichen Form auch Medullanebel.

Bildcredit und Bildrechte: Russell Croman

Beschreibung: Woher stammt die Energie für diesen ungewöhnlichen Nebel? CTB-1 ist eine expandierende Gashülle, die übrig blieb, als vor ungefähr 10.000 Jahren im Sternbild Kassiopeia ein massereicher Stern explodierte. Wahrscheinlich passierte das, als um den Kern des Sterns die Elemente zur Neige gingen, die durch Kernfusion einen stabilisierenden Druck aufbauen konnten. Der dabei entstandene Supernovaüberrest trägt wegen seiner gehirnähnlichen Form den Beinamen Medullanebel.

Durch die Hitze, die bei seiner Kollision mit angrenzendem interstellarem Gas entsteht, leuchtet der Nebel immer noch in sichtbarem Licht. Warum er auch in Röntgenlicht noch leuchtet, bleibt ein Rätsel. Eine Hypothese besagt, dass auch ein energiereicher Pulsar entstand, der den Nebel mit einem schnellen, nach außen gerichteten Wind befeuert. Dieser Spur folgend entdeckte man kürzlich in Radiowellenlängen einen Pulsar, der anscheinend bei der Supernovaexplosion mit mehr als 1000 Kilometern pro Sekunde hinausgeschleudert wurde.

Der Medullanebel erscheint zwar so groß wie der Vollmond, leuchtet aber so schwach, dass 130 Stunden Belichtungszeit mit zwei kleinen Teleskopen in New Mexico in den USA nötig waren, um dieses Bild zu schaffen.

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Strahlen der ungewöhnlichen Galaxie Centaurus A

Aus Centaurus A strömen Plasmastrahlen, die mehr als eine Million Lichtjahre lang sind.

Bildcredit: ESO/WFI (sichtbares Licht); MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss et al. (Mikrowellen); NASA/CXC/CfA/R. Kraft et al. (Röntgen)

Beschreibung: Die Strahlen, die von Centaurus A ausströmen, sind mehr als eine Million Lichtjahre lang. Diese Ströme aus Plasma, die von einem gewaltigen Schwarzen Loch im Zentrum dieser Spiralgalaxie ausgestoßen werden, beleuchten das hier gezeigte Kompositbild von Cen A.

Auf welche Weise das zentrale Schwarze Loch einfallende Materie ausstößt, ist nicht bekannt. Doch nach Verlassen der Galaxie bauen die Ströme riesige Radioblasen auf, die wahrscheinlich noch Millionen Jahre leuchten werden. Wenn sie von vorbeiziehenden Gaswolken angeregt werden, können die Radioblasen sogar nach Milliarden Jahren wieder aufleuchten.

Röntgenlicht ist auf diesem Kompositbild blau abgebildet, während MikrowellenLicht orange gefärbt ist. Am Ansatz des Strahls sind in Radiolicht Details des innersten Lichtjahres des zentralen Stroms erkennbar.

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