Polarring-Galaxie NGC 660

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Bildcredit: Gemini Observatory, AURA, Travis Rector (Univ. Alaska Anchorage)

Beschreibung: NGC 660 ist auf diesem kosmischen Schnappschuss zu sehen. Diese gestochen scharfe Kompositbild wurde aus Daten erstellt, die am Gemi-Nord-Teleskop auf dem Mauna Kea mit Breit- und Schmalbandfiltern gewonnen wurden. Die Galaxie ist mehr als 20 Millionen Lichtjahre entfernt und schwimmt im nördlichen Sternbild Fische. Die eigenartige Erscheinung von NGC 660 markiert sie als Polarring-Galaxie. Polarring-Galaxien, eine seltene Galaxiengruppe, haben eine beträchtliche Population an Sternen, Gas und Staub, die fast senkrecht auf die Ebene der Galaxie in Ringen um diese kreisen. Die bizarr aussehende Konfiguration könnte durch das zufällige Einfangen von Materie von einer vorbeiziehenden Scheibengalaxie entstanden sein, wobei die eingefangenen Trümmer schlussendlich zu einem rotierenden Ring herausgezogen wurden. Die gewaltige gravitative Wechselwirkung könnte die zahllosen rötlichen Sternbildungsregionen erklären, die entlang des Ringes von NGC 660 verteilt sind. Die Polarring-Komponente könnte auch dazu dienen, die Form des ansonsten unsichtbaren Hofes aus Dunkler Materie in der Galaxie zu erforschen, indem der gravitative Einfluss der Dunklen Materie auf die Rotation des Ringes und der Scheibe berechnet wird. Der Ring von NGC 660 ist breiter als die Scheibe und umfasst mehr als 50.000 Lichtjahre.

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NGC 206 und die Sternwolken von Andromeda

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Bildcredit und Bildrechte: Bob und Janice Fera (Fera Photography)

Beschreibung: Der große, als NGC 206 katalogisierte Sternverband ist in die staubigen Arme der benachbarten Andromeda-Spiralgalaxie (M31) eingebettet und etwa 2,5 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Er ist über der Mitte dieser großartigen Nahaufnahme der südwestlichen Ausdehnung der Andromedagalaxie zu sehen. Die schönen, hellen, blauen Sterne des Haufens NGC 206 sind ein Hinweis auf sein geringes Alter. Seine jüngsten massereichen Sterne sind weniger als 10 Millionen Jahre alt. NGC 206, der viel größer ist als die jungen Sternhaufen in der Scheibe unserer Galaxis, die als offene oder galaktische Haufen bekannt sind, ist etwa 4000 Lichtjahre groß. Das ist von der Größe her mit den riesigen Sternkrippen NGC 604 in der nahen Spirale M33 und dem Tarantelnebel in der Großen Magellanschen Wolke vergleichbar.

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Simulation: eine Scheibengalaxie entsteht


Videocredit: Fabio Governato et al. (U. Washington), N-Body Shop, NASA Advanced Supercomputing

Beschreibung: Wie entstehen Galaxien wie unsere Milchstraße? Da sich unser Universum für eine direkte Beobachtung dessen zu langsam bewegt, wurden schnellere Computersimulationen entworfen, um das herauszufinden. Grün zeigt in diesem Film (vorwiegend) Wasserstoff, während rechts unten die Zeit in Milliarden Jahren seit dem Urknall dargestellt wird. Die alles durchdringende Dunkle Materie ist vorhanden, wird aber nicht gezeigt. Zu Beginn der Simulation fällt das Gas aus der Umgebung ein und sammelt sich in Regionen mit relativ hoher Gravitation an. Bald bilden sich zahlreiche Protogalaxien, rotieren und fangen an zu verschmelzen. Nach etwa vier Milliarden Jahren entsteht ein klar definiertes Zentrum, das eine Region mit einem Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren dominiert und beginnt, wie eine heutige Scheibengalaxie auszusehen. Nach ein paar weiteren Milliarden Jahren jedoch kollidiert diese frühe Galaxie mit einer anderen, während Gasströme von anderen Galaxienverschmelzungen auf diesen seltsamen, faszinierenden kosmischen Tanz herabregnen. Während die Simulation das halbe derzeitige Alter des Universums erreicht, entwickelt sich eine einzelne, größere Scheibe. Selbst dann noch fallen Gasklumpen hinein – manche davon stellen kleine Begleitgalaxien dar; sie fallen hinein und werden von der rotierenden Galaxie absorbiert, wenn die gegenwärtige Epoche erreicht ist und der Film endet. Für unsere Galaxis, die Milchstraße, könnten jedoch die großen Verschmelzungen noch nicht vorüber sein – aktuelle Hinweise lassen den Schluss zu, dass unsere riesige Spiralgalaxienscheibe kollidieren und in wenigen Milliarden Jahren mit der etwas kleineren Andromeda-Spiralgalaxienscheibe verschmelzen wird.

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Die äußeren Hüllen von Centaurus A

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Bildcredit: E. Peng and H. Ford (JHU), K. Freeman (ANU), R. White (STScI), CTIO, NOAO, NSF

Beschreibung: Wie entstehen die Hüllen um die auffällige Galaxie Cen A? 2002 wurde ein faszinierendes Bild der seltsamen Galaxie Centaurus A veröffentlicht, das so bearbeitet war, dass ein blasser, blauer Bogen hervorgehoben wurde, der auf eine gerade stattfindende Kollision mit einer kleineren Galaxie schließen lässt. Ein weiteres interessantes Merkmal von Cen A ist jedoch das sie umgebende System aus Hüllen – besser erkennbar auf diesem kürzlich veröffentlichten größeren Sichtfeld, das mit dem Vier-Meter-Blanco-Teleskop am Cerro Tololo Inter-American Observatory fotografiert wurde. Zarte Hüllen um Galaxien sind nicht ungewöhnlich und werden als Hinweise auf vorangegangene Galaxienverschmelzungen interpretiert, ähnlich wie Wasserwellen auf einem Tümpel. Ein unerwartetes Merkmal dieser Hüllen ist ihr Reichtum an Gas, das von den bestehenden Sternen während der Kollision getrennt werden sollte.

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Todgeweihte Galaxis: Bevorstehende Kollision mit Andromeda

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Illustrationscredit: NASA, ESA, Z. Levay und R. van der Marel (STScI) und A. Mellinger

Beschreibung: Wird unsere Galaxis, die Milchstraße, eines Tages mit ihrer größeren Nachbarin, der Andromedagalaxie, kollidieren? Sehr wahrscheinlich ja. Die sorgfältige Vermessung leichter Verschiebungen gegenüber den Hintergrundgalaxien von M31 auf aktuellen Bildern des Weltraumteleskops Hubble lässt den Schluss zu, dass sich das Zentrum von M31 auf direktem Kollisionskurs mit dem Zentrum unserer Heimatgalaxis befinden könnte. Dennoch scheinen die Störungen der Seitengeschwindigkeit groß genug zu sein, um die Möglichkeit offenzulassen, dass die Zentren der beiden Galaxien einander verfehlen – nur knapp, denn sie kommen einander nahe genug, dass sich ihre Außenbereiche gravitativ verschränken. Sobald das geschieht, werden die beiden Galaxien aneinander gebunden, tanzen umeinander und verschmelzen vielleicht im Laufe einiger Milliarden Jahre zu einer großen elliptischen Galaxie. Oben zeigt eine künstlerische Illustration den Himmel einer Welt in ferner Zukunft, wenn die zentralen Galaxienzentren einander zu zerstören beginnen. Die genaue Zukunft unserer Milchstraße und der gesamten Umgebung der Galaxien der Lokalen Gruppe bleibt wahrscheinlich in den nächsten Jahren Gegenstand aktiver Forschung.

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Centaurus A

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Bildcredit und Bildrechte: SSRO-South (Steve Mazlin, Jack Harvey, Daniel Verschatse, Rick Gilbert) und Kevin Ivarsen (PROMPT / CTIO / UNC)

Beschreibung: Welche ist die der Erde am nächsten gelegene aktive Galaxie? Das wäre Centaurus A, nur 11 Millionen Lichtjahre entfernt. Die auffällige elliptische Galaxie umfasst mehr als 60.000 Lichtjahre und ist auch als NGC 5128 bekannt. Centaurus A wurde bei der Kollision zweier ansonsten normaler Galaxien geschmiedet. Sie ist ein fantastisches Durcheinander aus jungen, blauen Sternhaufen, rötlichen Sternbildungsregionen und imposanten dunklen Staubstraßen, die hier bemerkenswert detailreich abgebildet sind. Das farbenprächtige Galaxienporträt wurde unter dem klaren chilenischen Himmel über dem Inter-American Observatory auf dem Cerro Tolo aufgenommen. Nahe dem Galaxienzentrum werden weiterhin übrig gebliebene kosmische Trümmer von einem zentralen schwarzen Loch verschluckt, das eine Milliarde Sonnenmassen besitzt. Wie auch in anderen aktiven Galaxien erzeugt dieser Prozess wahrscheinlich die Radio-, Röntgen- und Gammastrahlung, die von Centaurus A abgestrahlt wird.

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Die Balkenspiralgalaxie NGC 1073

Siehe Beschreibung. Hubble zeigt die Balkenspiralgalaxie NGC 1073 im Sternbild Cetus. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, Weltraumteleskop Hubble

Beschreibung: Viele Spiralgalaxien haben in der Mitte einen Balken. Sogar unsere eigene Galaxis, die Milchstraße, hat vermutlich einen mittelgroßen Zentralbalken. Die oben abgebildete Spiralgalaxie NGC 1073 besitzt einen markanten Balken und wurde auf diesem kürzlich veröffentlichten Bild, das mit dem Weltraumteleskop Hubble im Orbit aufgenommen wurde, äußerst detailreich abgebildet.

Zu sehen sind dunkle, faserartige Staubspuren, junge Haufen aus hellen, blauen Sternen, rote Emissionsnebel aus leuchtendem Wasserstoff, in der Mitte ein langer, heller Balken aus Sternen und ein heller, aktiver Kern, der wahrscheinlich ein sehr massereiches schwarzes Loch enthält. Licht braucht etwa 55 Millionen Jahre, um uns von NGC 1073 aus zu erreichen.

Die Galaxie hat einen Durchmesser von zirka 80.000 Lichtjahren. NGC 1073 ist mit einem mittelgroßen Teleskop im Sternbild des Meeresungeheuers (Cetus) zu sehen. Zufällig wurde im obigen Bild nicht nur das im Röntgenlicht helle Sternsystem IXO 5 (links oben) festgehalten, das wahrscheinlich zur Balkenspirale gehört, sondern auch drei weit entfernte Quasare.

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NGC 4449: Sternenstrom einer Zwerggalaxie

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Bildcredit und Bildrechte: R Jay Gabany (Blackbird Obs.), Einschub: Subaru/Suprime-Cam (NAOJ), Mitarbeit: David Martinez-Delgado (MPIA, IAC), et al.

Beschreibung: Die irreguläre Zwerggalaxie NGC 4449 ist etwa 12,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und liegt in den Canes Venatici, dem Sternbild der Jagdhunde. Sie hat etwa das Ausmaß der Großen Magellanschen Wolke, einer Begleitgalaxie der Milchstraße, und durchlebt einen intensiven Abschnitt an Sternbildung, was auf diesem detailreichen Farbporträt an ihren Reichtum junger, blauer Sternhaufen, rötlicher Sternbildungsregionen und undurchsichtigen Staubwolken erkennbar ist. Sie genießt auch den Ruf die erste Zwerggalaxie zu sein, bei der ein Gezeitenstrom aus Sternen entdeckt wurde, der rechts unten zart zu sehen ist.

Wenn Sie Ihren Mauspfeil über das Bild schieben, sehen Sie einen Einschub des Stroms, der in rote Riesensterne aufgelöst ist. Der Sternenstrom stellt die Überreste einer noch kleineren, hineinfallenden Begleitgalaxie dar, die von Gravitationskräften auseinandergerissen wurde und zur Verschmelzung mit NGC 4449 verurteilt ist.

Kleine Galaxien mit relativ wenigen Sternen besitzen vermutlich ausgedehnte Halos aus Dunkler Materie. Weil Dunkle Materie jedoch gravitativ wechselwirkt, bieten diese Beobachtungen eine Gelegenheit, die bedeutende Rolle Dunkler Materie bei Galaxienverschmelzungen zu untersuchen. Die Wechselwirkung ist wahrscheinlich für den Ausbruch an Sternbildung in NGC 4449 verantwortlich und bietet einen faszinierenden Einblick in den Prozess, wie sogar kleine Galaxien im Lauf der Zeit zusammengefügt werden.

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Galaxie NGC 474: kosmischer Mixer

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Bildcredit und Bildrechte: P.-A. Duc (CEA, CFHT), Atlas 3D Collaboration

Beschreibung: Was geschieht mit der Galaxie NGC 474? Die mehrlagigen Emissionsschichten erscheinen seltsam komplex und unerwartet angesichts der relativ strukturlosen Erscheinung der elliptischen Galaxie in weniger gut aufgelösten Bildern. Die Ursache der Schalen ist derzeit unbekannt, aber vielleicht entstanden die Gezeitenschweife aus Rückständen, die von der Aufnahme zahlreicher kleiner Galaxien im Lauf der vergangenen Milliarden Jahre übrig sind. Die Schalen könnten aber auch Wellen in einem Teich ähneln, in dem die immer noch andauernde Kollision mit der Spiralgalaxie knapp über NGC 474 Dichtewellen verursacht, welche den galaktischen Riesen kräuseln. Unabhängig von der tatsächlichen Ursache betont das obige Bild auf dramatische Weise die zunehmende Einigkeit, dass sich zumindest einige elliptische Galaxien in jüngerer Vergangenheit gebildet haben, und dass die äußeren Hüllen der meisten großen Galaxien nicht wirklich glatt sind, sondern vielschichtig, was durch regelmäßige Wechselwirkungen mit – sowie Einlagerung von – kleineren, nahe gelegenen Galaxien ausgelöst wird. Der Hof unserer eigenen Galaxis, der Milchstraße, ist ein Beispiel einer solchen unerwarteten Komplexität. NGC 474 hat einen Durchmesser von etwa 250.000 Lichtjahren und steht zirka 100 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Fische (Pisces).

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Strahlen der ungewöhnlichen Galaxie Centaurus A

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Credit: ESO/WFI (sichtbares Licht); MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss et al. (Mikrowellen); NASA/CXC/CfA/R. Kraft et al. (Röntgen); Einschub: NASA/TANAMI/C. Müller et al. (Radio)

Beschreibung: Jets aus Plasma, die vom zentralen schwarzen Loch einer massereichen Spiralgalaxie ausgestoßen werden, beleuchten dieses Kompositbild von Centaurus A. Die von Cen A ausströmenden Jets sind länger als eine Million Lichtjahre. Auf welche Weise das zentrale schwarze Loch einfallende Materie ausstößt, ist noch nicht bekannt. Nach der Räumung der Galaxie blähen die Strahlen große, im Radiobereich strahlende Blasen auf, die wahrscheinlich Millionen Jahre lang leuchten. Wenn sie von einer vorbeiziehenden Front angeregt werden, können Radioblasen sogar nach Milliarden Jahren wieder aufleuchten. Röntgenstrahlen werden im obigen Kompositbild blau abgebildet, Mikrowellen in Falschfarben-Orange. Das eingeschobene Bild im Radiolicht zeigt neu abgebildete, noch nie zuvor gesehene Details im innersten Lichtjahr des zentralen Strahls.

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Aufgang der Centaurus-Radio-Strahlen

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Credit: Ilana Feain, Tim Cornwell und Ron Ekers (CSIRO/ATNF); ATCA nördlich zeigender mittlerer Lappen – Dank an R. Morganti (ASTRON); Parkes-Daten – Dank an N. Junkes (MPIfR); ATCA und Mondfoto: Shaun Amy, CSIRO

Beschreibung: Was wäre, wenn Sie sehen könnten, wie die riesigen Radiostrahlen von Centaurus A aufgehen? Die Radiostrahlen von Cen A sind nicht nur länger als eine Million Lichtjahre, sie besetzen eine Winkelregion, die 200mal größer ist als der Vollmond am Himmel der Erde. Die gerichteten, hoch beschleunigten Materieströme werden von einem schwarzen Loch mit mehreren Millionen Sonnenmassen ausgestoßen, das tief im Zentrum der nahe gelegenen aktiven Galaxie Cen A liegt. Das schwarze Loch erzeugt die sich schnell bewegenden Strahlen, während andere Materie hineinfällt. Auf diesem Bild wurden Radioteleskope des Australian Telescope Compact Array (ATCA) in der Nähe von Narrabri (NSW, Australien) vor Vollmond aufgenommen und mit dem Radiobild von Cen A in ihrer tatsächlichen Winkelgröße im Hintergrund überlagert. Das obige Bild enthält die detailreichste Karte, die bisher von den Radiostrahlen irgendeiner Galxienklasse im Universum gemacht wurde, und es waren mehrere Jahre und mehr als 1000 Stunden Belichtungszeit nötig um es zu erstellen. Details im Foto könnten Hinweise darauf enthalten, wie die Radio-Strahlen mit Sternen und intergalaktischem Staub wechselwirken. Die Lichtpunkte im Bild sind keine Sterne, sondern typischerweise andere im Radiolicht hell leuchtende Galaxien im weiter entfernten Universum.

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