Dreiecksnebel

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Credit und Bildrechte: Paul Mortfield, Stefano Cancelli

Beschreibung: Das kleine nördliche Sternbild Dreieck beherbergt diese prächtige von oben sichtbare Spiralgalaxie, M 33. Umgangssprachlich wird sie auch als Feuerradgalaxie oder einfach nur Dreiecksgalaxie bezeichnet. M 33 misst mehr als 50.000 Lichtjahre im Durchmesser und ist die drittgrößte der lokalen Gruppe von Galaxien nach der Andromedagalaxie (M 31) und unserer eigenen Milchstraße. M 33 ist etwa drei Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt und wird für einen Begleiter der Andromedagalaxie gehalten. Astronomen in diesen beiden Galaxien hätten wahrscheinlich spektakuläre Ansichten des jeweils anderen großen Spiral-Sternsystems. Was den Anblick von der Erde aus betrifft, zeigt dieses scharfe, detailreiche Bild deutlich die blauen Sternhaufen und rötlichen Sternbildungsregionen, welche entlang der lose gewundenen Spiralarme der Galaxie verstreut liegen. Der höhlenreiche NGC 604 ist die hellste Sternbildungsregion, hier zirka auf der Ein-Uhr-Position vom Galaxienzentrum aus zu sehen. Wie bei M 31 hat auch bei M 33 die Population gut vermessener variabler Sterne diese nahe gelegene Spirale zu einem kosmischen Maßstab bei der Etablierung einer Entfernungsskala des Universums werden lassen.

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M 110: Satellitengalaxie der Andromedagalaxie

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Credit und Bildrechte: Jean-Charles Cuillandre (CFHT) und Giovanni Anselmi (Coelum Astronomia), Hawaiian Starlight

Beschreibung: Unsere Milchstraße ist nicht alleine. Sie ist Teil einer Ansammlung von etwa 25 Galaxien, die als Lokale Gruppe bekannt ist. Unter den Mitgliedern sind die große Andromedagalaxie (M31), M32, M33, die Große Magellansche Wolke, die Kleine Magellansche Wolke, Dwingeloo 1, mehrere kleine irreguläre Galaxien und viele elliptische Zwerg- und sphäroidale Zwerggalaxien. Unten rechts ist eine der elliptischen Zwerggalaxien abgebildet: NGC 205. Ähnlich wie M32 ist NGC 205 ein Begleiter der riesigen M31 und auf Fotografien manchmal südlich des Zentrums von M31 zu sehen. Das Bild zeigt, dass NGC 205 ungewöhnlich für eine elliptische Galaxie ist, da sie mindestens zwei Staubwolken enthält (auf 9 und 2 Uhr – sie sind sichtbar, aber schwierig auszumachen) sowie Anzeichen von Sternbildung, die kürzlich stattgefunden hat. Diese Galaxie ist manchmal als M110 bekannt, obwohl sie in Wirklichkeit nicht Teil des Originalkatalogs von Messier ist.

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Aktive Galaxie NGC 1275

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Credit: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA); A. Fabian (IoA, Cambridge U.), L. Frattare (STScI), CXC, G. Taylor, NRAO,VLA

Beschreibung: Die aktive Galaxie NGC 1275 ist das zentrale, dominante Mitglied des großen, relativ nahe gelegenen Perseus-Galaxienhaufens. Sie ist eine erstaunliche Quelle von Röntgenstrahlen und Radioemissionen und sammelt Materie an, indem ganze Galaxien in sie hineinfallen und dabei letztendlich ein supermassereiches Schwarzes Loch im Kern der Galaxie füttern.

Dieses beeindruckende Bild im sichtbaren Licht des Hubble-Weltraumteleskops zeigt galaktische Teile und Filamente aus leuchtendem Gas, manche davon sind bis zu 20.000 Lichtjahre lang. Die Fasern in NGC 1275 sind beständig, obwohl der Tumults der galaktischen Kollisionen sie zerstören sollte.

Was hält diese Fasern zusammen? Neueste Arbeiten lassen darauf schließen, dass die Strukturen, die durch die Aktivität des Schwarzen Loches aus dem Zentrum der Galaxie hinausgestoßen werden, von Magnetfeldern zusammengehalten werden.

Um Röntgenstrahlen-Daten des Chandra-Weltraumteleskops und Radiodaten des Very Large Arrays zum Hubblebild hinzuzufügen, schieben Sie einfach den Mauspfeil über das Bild. Auf dem sich ergebenden Komposit heben Röntgenstrahlen die Hüllen aus heißem Gas hervor, die das Zentrum der Galaxie umgeben, wobei Radioemissionen riesige blasenförmige Höhlen füllen. NGC 1275, auch bekannt als Perseus A, erstreckt sich über 100.000 Lichtjahre und ist etwa 230 Millionen Lichtjahre entfernt.

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M81: Ein Schwarzes Loch füttern

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Credit: Röntgenstrahlen: NASA/CXC/Wisconsin/D.Pooley und CfA/A.Zezas; Optisch: NASA/ESA/CfA/A.Zezas; UV: NASA/JPL-Caltech/CfA/J.Huchra et al.; IR: NASA/JPL-Caltech/CfA

Beschreibung: Dieses eindrucksvolle Farbkomposit zeigt die Spiralgalaxie M81 im gesamten elektromagnetischen Spektrum. Es kombiniert Röntgenstrahlendaten (blau) vom Chandra-Observatorium, Infrarotdaten (rosa) vom Weltraumteleskop Spitzer und ein Ultraviolettbild (violett) vom Satelliten GALEX mit einem Bild im sichtbaren Licht (grün) von Hubble. Der Kasten hebt die Gammastrahlen einiger Schwarzer Löcher in M81 hervor, darunter Schwarze Löcher in Doppelsternsystemen mit etwa 10 Sonnenmassen sowie das zentrale Schwarze Loch mit mehr als 70 Million Sonnenmassen. Wenn man Computermodelle des Energieausstoßes dieses gigantischen Schwarzen Loches mit den Multiwellenlängen-Daten vergleicht, lässt das darauf schließen, dass dieses Monster relativ einfach zu füttern ist – Energie und Strahlung wird erzeugt, wenn Materie in die Zentralregion hineinstrudelt und eine Akkretionsscheibe bildet. Der Prozess scheint ansonsten genauso wie der Akkretionsprozess der Schwarzen Löcher mit Sternenmasse in M81abzulaufen, obwohl das zentrale Schwarze Loch Millionen Mal massereicher ist. M81 misst etwa 70.000 Lichtjahre im Durchmesser und  ist nur 12 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Ursa Major.

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Zweiarmige Milchstraße

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Illustrationscredit: R. Hurt (SSC), JPL-Caltech, NASA; Durchmusterungscredit: GLIMPSE

Beschreibung: Wenn man aus der Milchstraße hinausblickt, ist die Struktur unserer Galaxis schwer zu erkennen. Doch eine aufwändige Durchmusterung mit dem Spitzer-Weltraumteleskop liefert nun überzeugende Hinweise, dass wir in einer riesigen Galaxie mit zwei Hauptspiralarmen (dem Scutum-Centaurus- und dem Perseusarm), die den Enden eines großen Zentralbalkens entspringen, leben.

Astronomen in dernen Galaxien mit Blick frontal auf unsere Galaxis würden die Milchstraße wahrscheinlich als zweiarmige Balkenspirale sehen, ähnlich wie diese Illustration eines Künstlers. Frühere Untersuchungen ermittelten eine kleinere zentrale Balkenstruktur und vier Spiralarme.

Astronomen platzieren die Sonne immer noch etwa ein Drittel des Wegs vom Zentrum zum äußeren Milchstraßenrand in einem Nebenarm, dem so genannten Orion-Arm. Um die Sonne und die neu kartierten Strukturen der Milchstraße zu finden, schieben Sie einfach Ihren Mauspfeil über das Bild.

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Andromeda, das Inseluniversum

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Credit und Bildrechte: Tony Hallas

Beschreibung: Das am weitesten entfernte, mit bloßem Auge leicht erkennbare Objekt ist M31, die große Andromedagalaxie, sie ist etwa zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernt. Doch ohne Teleskop erscheint sogar diese gewaltige, etwa 200.000 Lichtjahre große Galaxie als blasse, nebelige Wolke im Sternbild Andromeda. Auf diesem beeindruckenden digital aus Teleskopbildern erstellten Mosaik sind die Gegensätze eines hellen gelben Kerns, dunkler gewundener Staubbahnen, prächtiger blauer Spiralarme und Sternhaufen dargestellt.

Heute sind sogar Gelegenheitshimmelsbeobachter von dem Wissen beeindruckt, dass es viele ferne Galaxien wie M31 gibt, doch vor weniger als 90 Jahren diskutierten Astronomen dieses fundamentale Konzept. Waren diese „Spiralnebel“ einfache abgelegene Bestandteile unserer Milchstraße, oder waren sie „Inseluniversen“ – weit entfernte Systeme aus Sternen, die mit der Milchstraße selbst vergleichbar sind? Diese Frage war ein zentraler Punkt der berühmten Shapley-CurtisDebatte im Jahr 1920, die später durch Beobachtungen von M31 zugunsten von Andromeda, dem Inseluniversum, entschieden wurde.

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Aktive Galaxie Centaurus A

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Credit: Röntgen: NASA, CXC, R.Kraft (CfA) et al.; Radiobereich: NSF, VLA, M.Hardcastle (U Hertfordshire) et al.; sichtbares Licht: ESO, M.Rejkuba (ESO-Garching) et al.

Beschreibung: Lediglich 11 Millionen Lichtjahre entfernt liegt Centaurus A, eine riesige elliptische Galaxie – die der Erde am nächsten gelegene aktive Galaxie. Dieses bemerkenswerte Komposit der Galaxie kombiniert Bilddaten aus dem Gammastrahlen- (Chandra), dem optischen (ESO) und dem Radio- (VLA) Bereich. Die Zentralregion von Centaurus A ist im sichtbaren Licht ein Durcheinander aus Gas, Staub und Sternen, doch sowohl Radio- als auch Gammastrahlen-Teleskope zeigen einen bemerkenswerten Strahl hochenergetischer Partikel, die aus dem Kern der Galaxie strömen. Die Energiequelle des kosmischen Partikel-Beschleunigers ist ein Schwarzes Loch mit etwa 10 Millionen Sonnenmassen, das sich bei dem hellen Gammastrahlen-Spot im Zentrum der Galaxie befindet. Der energiereiche Jet, der vom aktiven galaktischen Kern nach oben links strömt, erstreckt sich über etwa 13,000 Lichtjahre. Ein kürzerer Strahl breitet sich vom Kern in die entgegengesetzte Richtung aus. Andere helle Gammastrahlen-Stellen in diesem Feld sind Doppelsternsysteme mit Neutronensternen oder Schwarze Löcher mit Sternenmasse. Die aktive Galaxie Centaurus A ist wahrscheinlich das Ergebnis einer Verschmelzung mit einer Spiralgalaxie vor einigen 100 Millionen Jahren.

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M74: Die perfekte Spirale

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Credit: NASA, ESA und Hubble Heritage (STScI / AURA)- ESA / Hubble Collaboration; Dank an R. Chandar (Univ. Toledo) und J. Miller (Univ. Michigan)

Beschreibung: Wenn schon nicht perfekt, so ist diese Spiralgalaxie zumindest eine der fotogensten. M74 ist ein Inseluniversum mit etwa 100 Milliarden Sternen und liegt 32 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Pisces (Fische). Wir sehen diese Galaxie in einer atemberaubenden Aufsicht. Klassifiziert ist sie als Sc-Galaxie. Der Grobaufbau der anmutigen Spiralarme von M74 enthält Trassen von hellen blauen Sternhaufen und dunklen Streifen aus kosmischem Staub. Dieses scharfe Komposit wurde aus Bilddaten der Advanced Camera for Surveys des Hubble-Weltraumteleskops zusammengesetzt, die 2003 und 2005 gewonnen wurden. Es erstreckt sich 30.000 Lichtjahre über die Scheibe von M74 und enthält Aufnahmen, auf denen die Strahlung von Wasserstoffatomen aufgezeichnet wurde, was den rötlichen Schimmer der großen Sternbildungsregionen dieser Galaxie hervorhebt.

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Galaxie NGC 474: Kosmischer Mixer

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Credit und Bildrechte: Mischa Schirmer

Beschreibung: Was passiert mit der Galaxie NGC 474? Die vielschichtigen ausgeworfenen Schalen erscheinen seltsam komplex und unerwartet, wenn man die relativ formlose Erscheinung der elliptischen Galaxie auf weniger detailreichen Bildern berücksichtigt. Die Ursache der Schalen ist derzeit unbekannt, sie ist jedoch möglicherweise durch Gezeitenkräfte verursachte Schweife, die mit übrig gebliebenen Trümmern zusammenhängen, welche beim Absorbieren zahlreicher kleiner Galaxien in den vergangenen Milliarden Jahren entstanden sind. Die Schalen könnten auch sich ähnlich wie Wellen in einem Teich verhalten, wo die anhaltende Kollision der Spiralgalaxie mit dem rechten Teil von NGC 474 Dichtewellen verursacht, die sich durch den galaktischen Riesen hindurchkräuseln. Unabhängig von der tatsächlichen Ursache erhellt das obige Bild auf dramatische Weise die wachsende Übereinstimmung darüber, dass die äußeren Halos der meisten großen Galaxien nicht wirklich ruhig sind, sondern Komplexitäten enthalten, die von regelmäßigen Wechselwirkungen und Verschmelzungen mit kleineren nahe gelegenen Galaxien verursacht werden. Der Halo unserer eigenen Milchstraßen-Galaxie ist ein Beispiel für solche unerwartete Komplexität. NGC 474 erstreckt sich über 250.000 Lichtjahre und liegt etwa 100 Millionen Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Fische (Pisces).

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Galaxienbildung im frühen Universum

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Credit: NASA, ESA, and N. Pirzkal (STScI/ESA) et al.

Beschreibung: Wie sah das sehr frühe Universum aus? Um das herauszufinden, richteten Astronomen das Weltraumteleskop Hubble zwischen helle, nahe gelegene Objekte und erzeugten dabei ein Bild mit einem der tiefsten Ausblicke, die je gewonnen wurden – das Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Das HUDF ist wie ein Schatzkästchen voller seltsamer und weit entfernter Galaxien. Eine neue Analyse des HUDF konzentrierte sich auf die kleinsten, lichtschwächsten und am dichtesten zusammengedrängten Galaxien, die abgebildet wurden. Diese kleinen Galaxien sind vermutlich die Bausteine der gegenwärtigen Galaxien. Analysen zeigen, dass sich diese kleinen Galaxien tatsächlich des Öfteren mischen, um große Galaxien zu bilden. Eine Abbildung dieses Feldes mit dem Spitzer-Weltraumteleskop zeigt einen Mangel an Infrarot-Strahlung, die man eigentlich von alten Sternen erwarten würde, was darauf hinweist, dass diese kleinen Galaxien sehr jung, vielleicht nur wenige Millionen Jahre alt sind. Somit könnten die jungen, blauen Sterne Mitglieder der allerersten Generation von Sternen sein. Ein Teil des HUDF ist oben zu sehen; das Insert oben links zeigt eine blaue Baustein-Galaxie, die vom Universum stark rotverschoben ist und daher eher gelb erscheint.

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Zeittunnel

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Credit und Bildrechte: Johannes Schedler, Panther Observatory; Zusätzliche Bilddaten: Ken Crawford, Rancho Del Sol Observatory

Beschreibung: Auf dieser kosmischen Ansicht sind gezackte Sterne in der Nähe, verschwommene Galaxien hingegen sind weit im Universum verstreut. Dieses hübsche Bild zeigt ungefähr 1/2 Grad am Himmel, es ist das Ergebnis eines Projekts des Astronomen Johannes Schedler – ein Blick in die Vergangenheit bis zu einem 12,7 Milliarden Lichtjahre entfernten Quasar. Der Quasar ist im voll aufgelösten Bild in der Mitte an einer Stelle, die durch kurze, senkrechte Linien markiert ist, gerade so sichtbar.

Der Quasar ist der wirklich helle Kern einer jungen, aktiven Galaxie und wird von einem sehr massereichen Schwarzen Loch mit Energie versorgt. Kürzlich fand man heraus, dass er eines der fernsten Objekte ist, die wir kennen. Da sich Licht mit endlicher Geschwindigkeit ausbreitet, sieht man die Galaxien, die in der Ferne zurückweichen, so, wie sie in einer immer weiter zurückliegenden Vergangenheit aussahen. Den Quasar sehen wir so wie vor ungefähr 12,7 Milliarden Jahren, als das Universum erst 7 Prozent seines jetzigen Alters hatte. Die Ausdehnung des Universums sorgte für eine Rotverschiebung des Lichtes. Schedler fügte zusätzlich Bilddaten im nahen Infrarotbereich hinzu, die der Projektmitarbeiter Ken Crawford beisteuerte, um den fernen Quasar aufzuspüren, dessen gemessene Rotverschiebung 6,04 beträgt.

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