Die Wasserstoffwolken von M33

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Bildcredit: Subaru-Teleskop (NAOJ), Weltraumteleskop Hubble; Bildbearbeitung: Robert Gendler; zusätzliche Daten: BYU, Robert Gendler, Johannes Schedler, Adam Block; Bildrechte: Robert Gendler, Subaru-Teleskop, NAOJ

Beschreibung: Die prächtige Spiralgalaxie M33 besitzt anscheinend mehr als ihren gerechten Anteil an leuchtendem Wasserstoff. M33 ist auch als die Dreiecksgalaxie bekannt und ein markantes Mitglied der Lokalen Gruppe. Sie ist ungefähr drei Millionen Lichtjahre von uns entfernt.

Auf diesem prachtvollen Mosaik aus 25 Teleskopbildern sind die inneren 30.000 Lichtjahre der Galaxie dargestellt. Dieses Porträt von M33 entstand aus Bilddaten von Teleskopen im Weltraum und auf der Erde. Es zeigt die rötlichen ionisierten Wasserstoffwolken der Galaxie – so genannte HII-Gebiete. Die riesigen HII-Regionen von M33 sind entlang der losen Spiralarme verteilt, die sich zum Kern winden. Sie gehören zu den größten Sternbildungsgebieten, die wir kennen – Orte, an denen kurzlebige, aber sehr massereiche Sterne entstehen. Die intensive Ultraviolettstrahlung der leuchtstarken massereichen Sterne ionisiert den umgebenden Wasserstoff und erzeugt so das charakteristische rote Leuchten.

Um dieses Bild zu verbessern, wurde mit Breitbanddaten eine Farbansicht der Galaxie erstellt und mit Schmalbanddaten kombiniert, welche durch einen H-alpha-Filter aufgenommen wurden. Dieser Filter ist durchlässig für das Licht der stärksten sichtbaren Wasserstoffemissionsline.

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M31: Die Andromeda-Galaxie

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Bildcredit und Bildrechte: Amir H. Abolfath (TWAN)

Beschreibung: Wie weit sehen Sie? Das fernste Objekt, das man leicht mit bloßem Auge erkennen kann, ist M31, die große, mehr als zwei Millionen Lichtjahre entfernte Andromedagalaxie. Ohne Teleskop erscheint sogar diese gewaltige Spiralgalaxie als unscheinbare, blasse nebelige Wolke im Sternbild Andromeda. Doch auf diesem faszinierenden, sechs Stunden belichteten Digitalmosaik aus Teleskopaufnahmen unserer nächsten großen galaktischen Nachbarin sind ein heller, gelblicher Kern, dunkle gewundene Staubbahnen, leuchtend blaue Spiralarme und helle rote Emissionsnebel zu sehen.

Heute sind sogar Gelegenheits-Himmelsbeobachter* beeindruckt von dem Wissen, dass es viele ferne Galaxien wie M31 gibt. Doch dieses grundlegende Konzept wurde von Astronomen erst vor 100 Jahren ernsthaft diskutiert. Waren diese „Spiralnebel“ einfach abgelegene Gaswolken in unserer Milchstraße, oder waren es „Inseluniversen“ – ferne Galaxien aus Sternen, vergleichbar mit der Milchstraße selbst? Diese Frage stand im Zentrum der berühmten Shapley-Curtis-Debatte von 1920, die später durch Beobachtungen dahingehend gelöst wurde, dass Andromeda eine Galaxie wie unsere Milchstraße ist – ein Fazit, das den Rest des Universums viel gewaltiger machte, als viele sich je hätten vorstellen können.

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Magellans große Wolke

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Bildcredit und Bildrechte: Alessandro Cipolat Bares

Beschreibung: Der portugiesische Seefahrer Ferdinand Magellan und seine Besatzung hatten im 16. Jahrhundert bei der ersten Umsegelung des Planeten Erde viel Zeit, um den südlichen Himmel zu erforschen. Daher sind zwei verschwommene wolkenähnliche Objekte, die für Himmelsbeobachterinnen auf der Südhalbkugel leicht sichtbar sind, als die Magellans Wolken bekannt. Heute versteht man diese als Begleitgalaxien der viel größeren spiralförmigen Milchstraßengalaxie.

Auf diesem äußerst detailreichen, farbenprächtigen Bild ist die Große Magellansche Wolke (GMW) zu sehen. Sie liegt ungefähr 160.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwertfisch. Mit einem Durchmesser von ungefähr 15.000 Lichtjahren ist sie die massereichste unter den Begleitgalaxien der Milchstraße und war Schauplatz der nächstliegenden Supernova der Neuzeit: SN 1987A. Der auffällige Fleck unter der Mitte ist 30 Doradus, auch bekannt als der prächtige Tarantelnebel, eine riesige, etwa 1000 Lichtjahre große Sternbildungsregion.

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Nahaufnahme von Messier 61

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, ESO, Amateurdaten; Bearbeitung und Bildrechte: Robert Gendler und Roberto Colombari

Beschreibung: Bilddaten des Weltraumteleskops Hubble, der Europäischen Südsternwarte und kleiner Teleskope auf dem Planeten Erde wurden zu diesem prächtigen Porträt der von oben sichtbaren Spiralgalaxie Messier 61 (M61) kombiniert.

M61 liegt ungefähr 55 Millionen Lichtjahre entfernt im Virgo-Galaxienhaufen und ist auch als NGC 4303 bekannt. Man hält sie für ein Beispiel einer Balkenspiralgalaxie, ähnlich wie unsere Milchstraße. Wie viele Spiralgalaxien besitzt M61 ausladende Spiralarme, kosmische Staubbahnen, rötliche Sternbildungsregionen und junge blaue Sternhaufen. Der helle galaktische Kern ist auf dieser 50.000 Lichtjahre großen Nahaufnahme nach links versetzt.

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Die nahe Spiralgalaxie NGC 4945

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Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Die große Spiralgalaxie NGC 4945 in der Mitte dieses kosmischen Galaxienporträts ist fast genau von der Kante sichtbar. Sie ist sogar fast gleich groß wie unsere Galaxis, die Milchstraße.

Auf diesem scharfen, farbigen Teleskopbild treten die staubige Scheibe von NGC 4945, junge blaue Sternhaufen und rosarote Sternbildungsregionen markant hervor. NGC 4945 liegt etwa 13 Millionen Lichtjahre entfernt im ausgedehnten südlichen Sternbild Zentaur. Sie ist nur etwa sechsmal weiter entfernt als die Andromedagalaxie, jene große Spiralgalaxie, die der Milchstraße am nächsten liegt.

Obwohl der Zentralbereich dieser Galaxie für optische Teleskope großteils vor direkter Sicht verborgen ist, liefern Röntgen- und Infrarotbeobachtungen Hinweise auf ein beträchtliches Ausmaß an sehr energiereicher Strahlung und Sternbildung im Kern von NGC 4945. Der undurchsichtige, aber aktive Kern macht dieses prächtige Inseluniversum zu einer Seyfertgalaxie und enthält ein zentrales, sehr massereiches Schwarzes Loch.

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Arp 87: Verschmelzende Galaxien von Hubble

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI, AURA)

Beschreibung: Dieser Tanz führt zum Untergang. Während diese beiden großen Galaxien duellieren, reicht eine kosmische Brücke aus Sternen, Gas und Staub derzeit 75.000 Lichtjahre weit von einer zur anderen und verbindet die beiden. Die Brücke ist ein starker Hinweis, dass diese beiden gewaltigen Sternsysteme nahe aneinander vorbeizogen und gewaltige Gezeiten erfuhren, hervorgerufen durch die wechselseitige Gravitation. Ein weiterer Hinweis ist, dass die rechte Spiralgalaxie, auch bekannt als NGC 3808A, viele junge blaue Sternhaufen besitzt, die bei einem Sternbildungsausbruch entstanden sind.

Die verdrehte, von der Seite sichtbare Spirale links (NGC 3808B) ist anscheinend in das Material gewickelt, das die Galaxien überbrückt, und von einem seltsamen Polarring umgeben. Das System ist als Arp 87 bekannt und morphologisch als merkwürdig klassifiziert. Während solche Wechselwirkungen im Laufe von Milliarden Jahren ausgetragen werden, führen wiederholte enge Begegnungen schlussendlich zum Ende einer der Galaxien, in dem Sinne, dass eine einzige Galaxie entsteht. Dieses Szenario sieht zwar merkwürdig aus, doch galaktische Verschmelzungen kommen vermutlich häufig vor, wobei Arp 87 ein Stadium in diesem unausweichlichen Prozess darstellt.

Das Paar Arp 87 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Löwe. Die markante, von der Seite sichtbare Spiralgalaxie ganz links scheint eine weiter im Hintergrund liegende Galaxie zu sein, die nicht an der aktuelle Verschmelzung beteiligt ist.

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Die lokale Leere im nahen Universum

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Bildcredit: R. Brent Tully (U. Hawaii) et al.

Beschreibung: Wie sieht unsere Region des Universums aus? Da Galaxien so weit über den Himmel verteilt sind, und weil unsere Milchstraße einen Teil des fernen Himmels abdeckt, war es schwierig, das zu beurteilen. Doch nun wurde eine neue Karte erstellt, die aus großräumigen Galaxienbewegungen ableitet, welche massereichen Objekte im nahen Universum gravitativen Einfluss ausüben müssen.

Diese Karte hat eine Seitenlänge von mehr als 600 Millionen Lichtjahren und zeigt, dass unsere Galaxis am Rand des Virgo-Galaxienhaufens liegt, der mit dem großen Attraktor verbunden ist – einer noch größeren Galaxiengruppierung. In der Nähe befinden sich auch der massereiche Koma-Haufen und der ausgedehnte Perseus-Fische-Superhaufen.

Andererseits befinden wir uns auch am Rand einer riesigen Region, die fast frei von Galaxien ist, und die als lokale Leere bekannt ist. Der abstoßende Schub der lokalen Leere, kombiniert mit dem gravitativen Zug zur erhöhten Galaxiendichte auf der anderen Seite des Himmels, erklärt einen Teil der rätselhaft hohen Geschwindigkeit unserer Galaxis vor dem kosmischen Mikrowellenhintergrund – aber nicht zur Gänze.

Wenn Sie das lokale Universum selbst – wie von Cosmicflows-3 beschrieben- erforschen möchten, können Sie diese interaktive 3D-Visualisierung vergrößern und drehen.

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Gerüchte über ein dunkles Universum

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Bildcredit: High-Z Supernova Search Team, HST, NASA

Beschreibung: Vor 21 Jahren wurden erstmals Ergebnisse vorgestellt, die Hinweise lieferten, dass sich ein Großteil der Energie unseres Universums nicht in Sternen oder Galaxien befindet, sondern an den Raum selbst gebunden ist. Nach Ansicht der Kosmologen setzten neue Beobachtungen ferner Supernovae eine große kosmologische Konstante – Dunkle Energie – voraus.

Die Idee einer kosmologischen Konstante war nicht neu – es gibt sie seit Beginn der heutigen relativistischen Kosmologie. Solche Annahmen waren jedoch in der Regel nicht sehr verbreitet, weil die Dunkle Energie so anders war als die bekannten Bestandteile des Universums, außerdem schien die Menge an Dunkler Energie durch andere Beobachtungen begrenzt, und weniger seltsame Kosmologien hatten die Daten bis dahin ohne eine beträchtliche Menge an Dunkler Energie gut erklärt.

Das Besondere war hier die offenbar direkte und zuverlässige Beobachtungsmethode sowie der gute Ruf der Wissenschaftler, welche die Untersuchungen durchführen. Im Laufe von zwei Jahrzehnten sammelten unabhängige Arbeitsgruppen von Astronominnen und Astronomen weiterhin Daten, welche die Existenz Dunkler Energie und die das verstörende Ergebnis eines derzeit beschleunigt expandierenden Universums zu bestätigen scheinen.

2011 erhielten die Arbeitsgruppenleiter für ihre Arbeit den Nobelpreis für Physik. Dieses Bild einer Supernova, die 1994 in den Außenbereichen einer Spiralgalaxie zu beobachten war, wurde von einer dieser Forschungsgruppen aufgenommen.

Neu: APOD ist nun via Facebook in Hindi verfügbar.

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M82, eine Galaxie mit supergalaktischem Wind

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

Beschreibung: Warum weht in der Zigarrengalaxie roter Rauch? M82, wie diese Sternbildungsgalaxie auch heißt, wurde bei einer Passage an der großen Spiralgalaxie M81 in jüngster Vergangenheit aufgewirbelt. Das erklärt jedoch nicht ganz die Quelle des rot leuchtenden, auswärts expandierenden Gases und Staubs. Es gibt Hinweise, dass beide – Gas und Staub – durch die kombinierten ausströmenden Teilchenwinde vieler Sterne, die zusammen einen galaktischen Superwind erzeugen, hinausgetrieben werden. Die Staubteilchen stammen vermutlich aus dem interstellaren Medium von M82 und sind sogar ähnlich groß wie die Teilchen in Zigarrenrauch.

Dieses Fotomosaik betont eine spezifische Farbe des roten Lichtes, das von ionisiertem Wasserstoff abgestrahlt wird, und das die Fasern dieses Gases und Staubs detailreich zeigt. Die Fasern sind mehr als 10.000 Lichtjahre lang. Die 12 Millionen Lichtjahre entfernte Zigarrengalaxie ist im Infrarotlicht die hellste Galaxie am Himmel. Im sichtbaren Licht findet man sie mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Großer Bär (Ursa Major).

APOD in anderen Sprachen: arabisch, chinesisch (Peking), chinesisch (Taiwan), deutsch, Farsi, französisch, französisch, hebräisch, indonesisch, japanisch, katalanisch, koreanisch, kroatisch, montenegrinisch, niederländisch, polnisch, russisch, serbisch, slowenisch, spanisch, tschechisch und ukrainisch

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Magellansche Galaxie NGC 55

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Bildcredit und Bildrechte: ErfassungEric Benson, BearbeitungDietmar Hager

Beschreibung: Die irreguläre Galaxie NGC 55 ähnelt vermutlich der Großen Magellanschen Wolke (GMW).  Doch die GMW ist etwa 180.000 Lichtjahre entfernt und eine bekannte Begleiterin unserer Milchstraße. NGC 55 hingegen ist um die 6 Millionen Lichtjahre entfernt und Mitglied der Galaxiengruppe im Bildhauer. Sie ist als irreguläre Galaxie klassifiziert.

Auf detailreichen Aufnahmen ähnelt die GMW einer Balkenspiralgalaxie. NGC 55 ist etwa 50.000 Lichtjahre groß, aber fast genau von der Seite sichtbar, daher präsentiert sie ein flaches, schmales Profil. Im Kontrast dazu ist unsere GMW von oben sichtbar. In der GMW sieht man, wie große Sternbildungsregionen Emissionsnebel bilden, und auch in NGC 55 ist die Entstehung neuer Sterne zu beobachten.

Dieses sehr detailreiche Galaxienporträt betont einen hellen Kern, der von Staubwolken, verräterischen rosaroten Sternbildungsregionen und jungen blauen Sternhaufen in NGC 55 durchzogen ist.

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MeerKAT zeigt das galaktische Zentrum in Radio

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Bildcredit: MeerKAT, SARAO

Beschreibung: Was passiert im Zentrum unserer Galaxis? Das ist mit optischen Teleskopen schwer zu sagen, da sichtbares Licht durch dazwischen liegenden interstellaren Staub blockiert wird. Aber in anderen Wellenlängen des Lichtes, zum Beispiel Radio, kann das galaktische Zentrum abgebildet werden und erweist sich als ziemlich interessanter, aktiver Ort.

Dieses Bild zeigt eine erste Aufnahme der Teleskopanordnung MeerKAT aus 64 Radioteleskopen, die kürzlich in Südafrika fertiggestellt wurde. Das eindrucksvoll riesige, detailreiche Bild umfasst vier Mal den Winkeldurchmesser des Mondes (2 Grad). Viele bekannte Quellen werden sehr detailreich gezeigt, etliche davon mit der Vorsilbe Sgr, da das galaktische Zentrum in Richtung des Sternbildes Schütze liegt.

Im Zentrum unserer Galaxis – hier rechts neben der Bildmitte – liegt Sgr A* mit dem sehr massereichen zentralen schwarzen Loch der Milchstraße. Andere Quellen im Bild sind weniger gut erklärbar, darunter der Bogen links neben Sgr A* sowie zahlreiche faserartige Stränge. Zu MeerKATs Zielen gehören die Suche nach Radioemissionen von neutralem Wasserstoff, die in einem viel jüngeren Universum abgestrahlt wurden, sowie kurze, ferne Radioblitze.

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