Schlagwort: Chandra

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Die gekrümmten Magnetfelder von Centaurus A

Das Infrarot-Teleskop SOFIA zeigt die Magnetfeldlinien der Galaxie Centaurus A.

Bildcredit und Bildrechte: Optisch: Europäische Südsternwarte (ESO) Wide Field Imager; Submillimeter: Max-Planck-Institut für Radioastronomie/ESO/Atacama Pathfinder Experiment (APEX)/A.Weiss et al; Röntgen und Infrarot: NASA/Chandra/R. Kraft; JPL-Caltech/J. Keene; Text: Joan Schmelz (USRA)

Wenn Galaxien kollidieren, was passiert dann mit ihren Magnetfeldern? Um das herauszufinden, richtete die NASA das Infrarot-Teleskop SOFIA auf die galaktische Nachbarin Centaurus A. Dabei beobachtete SOFIA polarisierten Staub, der die Magnetfelder zeigt. SOFIA wird in einer fliegenden Boeing 747 betrieben.

Cen A erhielt ihre ungewöhnliche Form, als zwei Galaxien zusammenstießen. Dabei entstanden mächtige Strahlströme. Sie werden von Gas gespeist, das in ein zentrales, sehr massereiches Schwarzes Loch fällt. Dieses Ergebnisbild zeigt die magnetischen Feldlinien, die SOFIA fand. Sie wurden über die Bilder von ESO (sichtbares Licht: weiß), APEX (Submillimeter: orange), Chandra (Röntgenstrahlung: blau) und Spitzer (Infrarot: rot) gelegt.

Es zeigte sich, dass die Magnetfelder an den Außenbereichen der Galaxie parallel zu den Staubbahnen verlaufen. Doch nahe beim Zentrum sind sie verzerrt. Die Gravitationskräfte nahe beim Schwarzen Loch beschleunigen die Ionen und verstärken das Magnetfeld.

Fassen wir zusammen: Die Kollision vereinigte nicht nur die Massen der Galaxien, sondern verstärkte auch ihre Magnetfelder. Diese Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse, wie sich Magnetfelder im frühen Universum entwickelten. Damals kamen Verschmelzungen noch häufiger vor.

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Vertont: Die Materie des Geschosshaufens


Bildcredit und Bildrechte: Röntgen: NASA/CXC/SAO; Optisch: NASA/STScI, Magellan/U.Arizona; Gravitationslinsenkarte: NASA/STScI, ESO WFI, Magellan/U.Arizona; Vertonung: NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)

Beschreibung: Was ist mit dem Geschoßhaufen los? Dieser massereiche Galaxienhaufen (1E 0657-558) bildet Gravitationslinsenverzerrungen an Hintergrundgalaxien auf eine Weise, die als Bestätigung für die führende Theorie interpretiert wurde: dass es dort Dunkle Materie gibt.

Andere Untersuchungen lassen jedoch eine weniger beliebte Alternative vermuten: veränderte Gravitation. Diese könnte die Haufendynamik ohne Dunkle Materie erklären und bietet auch ein wahrscheinlicheres Ursprungsszenario.

Derzeit wetteifern zwei wissenschaftliche Hypothesen um die Erklärung der Beobachtungen: unsichtbare Materie versus veränderte Gravitation. Das Duell ist dramatisch, denn ein eindeutiges, „kugelsicheres“ Beispiel für Dunkle Materie würde die Einfachheit der Theorie der modifizierten Gravitation erschüttern.

Dieses vertonte Kompositbild stammt von Hubble, Chandra und Magellan. Röntgenstrahlen, die von heißem Gas abgestrahlt werden, sind rot abgebildet, Blau zeigt die vorgeschlagene getrennte Verteilung der Dunklen Materie. Tiefe Töne der Sonifikation sind der Dunklen Materie zugewiesen, mittlere Frequenzen dem sichtbaren Licht und hohe Töne den Röntgenstrahlen.

Der Kampf um die Materie im Geschoßhaufen geht wahrscheinlich weiter, sobald mehr Beobachtungen, Computersimulationen und Analysen abgeschlossen sind.

Bei APOD eingereicht: Schöne Bilder des Geminiden-Meteorstroms 2020
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Hörbar gemacht: Die Säulen des Adlernebels


Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Kulturerbe-Team (STScI/AURA);
Vertonung: NASA, CXC, SAO, K. Arcand, M. Russo und A. Santaguida

Beschreibung: Habt ihr schon einmal den Adlernebel mit euren Ohren erlebt? Der berühmte Nebel M16 ist als Augenschmaus bekannt: Er hebt helle junge Sterne hervor, die tief im Inneren der dunklen, aufgetürmten Strukturen entstehen. Diese Säulen aus kaltem Gas und Staub sind Lichtjahre lang und liegen ungefähr 6500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schlange (Serpens).

Die kosmischen Säulen sind dem Untergang geweiht. Sie wurden vom energiereichen Ultraviolettlicht und den mächtigen Winden der massereichen Sterne im Sternhaufen M16 geformt und erodiert. Die stürmische Umgebung der Sternbildung im Inneren von M16, dessen spektakuläre Details wir auf diesem kombinierten Bild von Hubble (sichtbares Licht) und Chandra (Röntgen) sehen, ist wahrscheinlich ähnlich wie die Umgebung, in der unsere Sonne entstanden ist.

Lauscht in diesem Video den Sternen und dem Staub, die erklingen, während die Linie der Umwandlung in Schall von links nach rechts wandert. Die vertikale Position bestimmt die Tonhöhe.

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Das Galaktische Zentrum von Radio bis Röntgen

Sgr A*, das Zentrum unserer Galaxis mit einem Schwarzen Loch, leuchtet in jeder Art von Licht; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Röntgen: NASA, CXC, UMass, D. Wang et al.; Radio: NRF, SARAO, MeerKAT

Beschreibung: Auf wie viele Arten leuchtet das Zentrum unserer Galaxis? Diese rätselhafte Region, etwa 26.000 Lichtjahre entfernt ist und im Sternbild Schütze (Sagittarius) liegt, leuchtet in jeder Art von Licht, die wir sehen können.

Für dieses Bild wurde mit dem Röntgenobservatorium Chandra der NASA im Erdorbit energiereiche Röntgenstrahlung abgebildet, diese erscheint in Grün und Blau. Die rot gefärbte Abbildung der energiearmen Radiostrahlung stammt von der Teleskopanordnung MeerKAT des SARAO, die auf der Erde stationiert ist. Rechts neben der farbenfrohen Zentralregion liegt Sagittarius A (Sgr A), eine starke Radioquelle, die sich an derselben Stelle befindet wie Sgr A*, das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis.

Heißes Gas, das Sgr A* umgibt, sowie eine Reihe parallel verlaufender Radiofilamente, die als der „Bogen“ bezeichnet werden, sind links neben der Bildmitte zu sehen. Weiters verlaufen im Bild zahlreiche ungewöhnliche einzelne Radiofilamente. Viele Sterne kreisen in und um Sgr A*, außerdem zahlreiche kleine Schwarze Löcher und dichte Sternkerne, die als Neutronensterne und Weiße Zwerge bekannt sind. Das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße wird gegenwärtig vom Event Horizon Telescope abgebildet.

Aktivitäten: NASA-Wissenschaft zu Hause
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Extremer Ausbruch eines Schwarzen Lochs

Ein Schwarzes Loch sprengt in einem Anfall von Übelkeit eine Höhlung ins intergalaktische Medium; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Röntgen: Chandra: NASA/CXC/NRL/S. Giacintucci, et al., XMM-Newton: ESA/XMM-Newton; Radio: NCRA/TIFR/GMRT; Infrarot: 2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF; Text: Michael F. Corcoran (NASA, Catholic U., HEAPOW)

Beschreibung: Astronomen glauben, dass sie nun das mächtigste Beispiel für einen Ausbruch eines Schwarzen Lochs gefunden haben, der je im Universum beobachtet wurde. Dieses Falschfarben-Kompositbild zeigt einen Galaxienhaufen im Sternbild Ophiuchus (Schlangenträger). Es enthält Röntgenbilder (vom Chandra-Röntgenobservatorium und XMM-Newton) in Violett sowie ein Radiobild (vom Giant Metrewave Radio Telescope in Indien) in Blau (dazu ein Infrarotbild der Galaxien und Sterne im Blickfeld in Weiß zur besseren Erkennbarkeit).

Die gestrichelte Linie markiert die Grenze eines leer gefegten Hohlraums, die von dem sehr massereichen Schwarzen Loch aufgeblasen wurde, das im Zentrum der Galaxie lauert und mit einem Kreuz markiert ist. Dieser Hohlraum ist mit Radioemissionen gefüllt. Man vermutet, dass es zu diesem riesigen Ausstoß kam, weil das Schwarze Loch zu viel gefressen hatte und einen vorübergehenden Anfall von „Schwarzloch-Übelkeit“ erlitt, der zum Ausstoß eines mächtigen Radiostrahls führte, der in den intergalaktischen Raum geschleudert wurde. Die Menge an Energie, die benötigt wird, um diese Höhlung zu leeren, entspricht ungefähr 10 Milliarden Supernovaexplosionen.

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NGC 2392: Planetarischer Nebel mit Doppelhülle

Das Weltraumteleskop Hubble und Chandra zeigen den Inuitnebel NGC 2392. Er erinnert an einen Kopf mit Kapuze.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Chandra; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Manche sehen in NGC 2392 einen Kopf mit einer Kapuze. Im Jahr 1787 entdeckte der Astronom Wilhelm Herschel den ungewöhnlichen planetarischen Nebel. In jüngerer Zeit fotografierte ihn das Weltraumteleskop Hubble in sichtbarem Licht. Doch er wurde auch vom Röntgenteleskop Chandra in Röntgenlicht abgebildet. Für dieses Bild wurden sichtbares Licht und Röntgenstrahlung kombiniert. Das Röntgenlicht stammt vom zentralen heißen Gas und ist rosarot dargestellt.

Die Gaswolken im Nebel sind so komplex, dass man sie nicht ganz versteht. NGC 2392 ist ein planetarischer Nebel mit zwei Hüllen. Das weiter entfernte Gas bildete erst vor 10.000 Jahren die äußeren Hüllen eines sonnenähnlichen Sterns. Die ungewöhnlichen orangefarbenen Fasern in der äußeren Hülle sind etwa ein Lichtjahr lang. Die Filamente im Inneren stammen vom starken Teilchenwind des Zentralsterns. Der Nebel NGC 2392 ist etwa 3000 Lichtjahre entfernt. Er liegt in unserer Milchstraße im Sternbild Zwillinge (Gemini).

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NGC 602 und dahinter

Siehe Beschreibung. Der Sternhaufen in der Kleinen Magellanschen Wolke im Sternbild Tukan; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Röntgen: Chandra: NASA/CXC/Univ.Potsdam/L.Oskinova et al; Sichtbares Licht: Hubble: NASA/STScI; Infrarot: Spitzer: NASA/JPL-Caltech

Beschreibung: Am Rand der Kleinen Magellanschen Wolke, einer etwa 200.000 Lichtjahre entfernten Begleitgalaxie, liegt der 5 Millionen Jahre junge Sternhaufen NGC 602. Dieser Sternhaufen ist von dem Gas umgeben, in dem er entstanden ist.

Dieses faszinierende Hubble-Bild der Region wurde mit Bildern in Röntgenlicht von Chandra und in Infrarot von Spitzer erweitert. Fantastische Wälle und zurückgefegte Formen lassen vermuten, dass die energiereiche Strahlung und die Stoßwellen der massereichen jungen Sterne in NGC 602 das staubhaltige Material erodiert und eine fortschreitende Sternbildung ausgelöst haben, die vom Zentrum des Haufens ausging.

In der geschätzten Entfernung der Kleinen Magellanschen Wolke umfasst das Bild ungefähr 200 Lichtjahre. Auf dieser scharfen vielfarbigen Ansicht ist auch eine reizvolle Auswahl an Galaxien im Hintergrund zu sehen, die Hunderte Millionen Lichtjahre oder weiter von NGC 602 entfernt sind.

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N63A: Supernovaüberrest im sichtbaren Licht und Röntgen

Die leuchtende Wolke ist der Überrest eines Sterns, der explodierte. Darin befindet sich eine Struktur, die an einen Firefox erinnert (das Logo des Internet-Browsers).

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Chandra; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Wie entstand diese Supernova? In der Großen Magellanschen Wolke (GMW) explodierte einst ein massereicher Stern. Vor erst 2000 Jahren erreichte ihr Licht erstmals den Planeten Erde.

Die GMW ist eine galaktische Nachbarin unserer Milchstraße. Die heftige Explosionsfront wandert auswärts und zerstört oder verdrängt dabei die umgebenden Gaswolken. Dabei entstehen relativ dichte Knoten aus Gas und Staub. Übrig bleibt N63A. Er ist einer der größten Supernovaüberreste in der GMW. Viele der dichten Knoten, die übrig bleiben, wurden komprimiert. Sie schrumpfen vielleicht weiter und bilden neue Sterne. Einige davon explodieren später wieder als Supernova und führen den Kreislauf fort.

Dieses Bild von N63A wurde aus Röntgendaten des Weltraumteleskops Chandra und Aufnahmen in sichtbarem Licht von Hubble kombiniert. Der markante Knoten aus Gas und Staub rechts oben wird informell Firefox genannt. Er leuchtet in sichtbarem Licht sehr hell. Dagegen strahlt der größere Supernovaüberrest am stärksten in Röntgenlicht.

N63A ist mehr als 25 Lichtjahre breit. Er ist ungefähr 150.000 Lichtjahre entfernt und liegt im südlichen Sternbild Schwertfisch.

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