Centaurus A

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Credit und Bildrechte: Tim Carruthers

Beschreibung: Centaurus A, nur 11 Millionen Lichtjahre entfernt, ist die dem Planeten Erde am nächsten gelegene aktive Galaxie. Diese besondere elliptische Galaxie, auch bekannt als NGC 5128, ist mehr als 60.000 Lichtjahre groß und auf diesem scharfen Farbbild zu sehen. Centaurus A ist offensichtlich das Ergebnis der Kollision zweier ansonsten normaler Galaxien, die zu einem phantastischen Durcheinander aus Sternhaufen und imposanter Staubstraßen führte. Nahe der Mitte der Galaxie verschwinden fortlaufend übrig gebliebene kosmische Trümmer in einem zentralen Schwarzen Loch mit einer Milliarde Sonnenmassen. Wie in anderen aktiven Galaxien erzeugt dieser Prozess wahrscheinlich die Radio-, Röntgen- und Gammastrahlenenergie, die von Centaurus A abgestrahlt wird.

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WISE-Infrarot-Andromeda

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Credit: NASA / JPL-Caltech / UCLA

Beschreibung: Diese scharfe Weitwinkelansicht zeigt das Infrarotlicht der Spiralgalaxie Andromeda (M31). Staub, der von Andromedas jungen Sternen aufgeheizt wird, ist gelb und rot dargestellt, während ältere Sternpopulationen als bläulicher Dunst erscheinen. Die Falschfarben-Himmelslandschaft ist ein Mosaik aus Bildern des neuen Wide-field Infrared Survey Explorer-Satelliten (WISE). Mit mehr als dem doppelten Durchmesser unserer Milchstraße ist Andromeda die größte Galaxie der Lokalen Gruppe. Andromedas eigene Satellitengalaxien M110 (darunter) und M32 (darüber) sind ebenfalls auf dem zusammengesetzten Feld enthalten. WISE wurde im Dezember 2009 gestartet und begann am 14. Januar mit einer sechs Monate dauernde Infrarotdurchmusterung des gesamten Himmels. Seine sensitiven Infrarotdetektoren werden voraussichtlich sowohl erdnahe Asteroiden entdecken als auch das ferne Universum erforschen. Gekühlt werden sie mit gefrorenem Wasserstoff.

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Andromeda – ein Inseluniversum

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Credit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Das am weitesten entfernte Objekt, das mit bloßem Auge leicht zu sehen ist, ist M31, die etwa zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernte große Andromedagalaxie. Doch ohne Teleskop erscheint diese gewaltige Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von mehr als 200.000 Lichtjahren als blasse, nebelhafte Wolke im Sternbild Andromeda.

Dieses digitale Teleskopbild zeigt hingegen Details des hellen, gelblichen Kerns und der dunklen, gewundenen Staubstraßen. Schmalband-Bilddaten, welche die Emissionen von Wasserstoffatomen aufzeichnen, zeigen die rötlichen Sternbildungsregionen entlang der prächtigen blauen Spiralarme und junge Sternhaufen.

Heute werden auch Gelegenheits-Sterngucker* von der Idee inspiriert, dass es viele ferne Galaxien wie M31 gibt, doch zu Beginn des 20. Jahrhunderts diskutierten Astronomen* ernsthaft dieses grundlegende Konzept. Waren diese „Spiralnebel“ einfach ferne Komponenten unserer eigenen Milchstraße, oder waren sie stattdessen „Inseluniversen“ – ferne Sternsysteme, ähnlich wie die Milchstraße? Diese Frage wurde 1920 in der berühmten Shapley-CurtisDebatte erörtert, die später durch Beobachtungen von M31 zugunsten des Inseluniversums Andromeda entschieden wurde.

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Andromeda, ultraviolett

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Credit: Ultraviolett: NASA/Swift/Stefan Immler (GSFC) und Erin Grand (UMCP); Optisch: Bill Schoening, Vanessa Harvey/REU-Programm/NOAO/AURA/NSF

Beschreibung: Diese atemberaubende Ansicht, die mit dem Teleskop an Bord des NASA-Satelliten Swift aufgenommen wurde, ist das höchstaufgelöste Bild, das je von der Andromedagalaxie (alias M31) aufgenommen wurde – im ultravioletten Wellenlängenbereich.

Das Mosaik wurde aus 330 Einzelbildern erstellt, die eine 200.000 Lichtjahre weite Region abdecken. Es zeigt etwa 20.000 Quellen, die von heißen, jungen Sternen dominiert werden, und dichte Sternhaufen, die im energiereichen Ultraviolettlicht stark strahlen. Natürlich ist die Andromedagalaxie mit einer Entfernung von 2,5 Millionen Lichtjahren die unserer Milchstraße am nächsten gelegene große Spiralgalaxie.

Um die Erscheinung dieses großartigen Inseluniversums im sichtbaren Licht mit ihrem Ultraviolettbild zu vergleichen, schieben Sie einfach den Mauspfeil über das Bild.

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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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