M101 im 21. Jahrhundert

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Bildcredit: NASA, ESA, CXC, JPLCaltech, STScI

Beschreibung: Die große, schöne Spiralgalaxie M101 ist einer der letzten Einträge in Charles Messiers berühmtem Katalog, aber sicherlich nicht einer der geringsten. Diese Galaxie ist gewaltig – sie misst etwa 170.000 Lichtjahre und ist somit fast doppelt so groß wie unserer Milchstraße. M101 war auch einer der ursprünglichen Spiralnebel, die mit Lord Rosses großem Teleskop des 19. Jahrhunderts beobachtet wurden, dem Leviathan von Parsonstown.

Im Gegensatz dazu ist diese Ansicht des großen Inseluniversums in mehreren Wellenlängen ein Komposit aus Bildern, die im 21. Jahrhundert mit Teleskopen im Weltraum aufgenommen wurden. Das Bild ist von Röntgen bis Infrarot- Wellenlängen (hohe bis niedrige Energien) farbcodiert. Die Bilddaten stammen vom Chandra-Röntgenteleskop (violett), dem Galaxy Evolution Explorer (blau), dem Weltraumteleskop Hubble (gelb) und dem Weltraumteleskop Spitzer (rot).

Die Röntgendaten zeigen Orte in M101, an denen sich viele Millionen Grad heißes Gas um explodierte Sterne sowie Doppelsysteme mit Neutronensternen oder Schwarzen Löchern befindet. Die Daten mit niedriger Energie zeigen Sterne und Staub, welche die prächtigen Spiralarme von M101 bilden. M101 ist auch als Feuerradgalaxie bekannt. Sie liegt innerhalb der Grenzen des nördlichen Sternbildes Ursa Major, etwa 25 Millionen Lichtjahre entfernt.

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NGC 2623: Verschmelzende Galaxien von Hubble

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Bildcredit: ESA/Hubble und NASA

Beschreibung: Wo entstehen Sterne, wenn Galaxien kollidieren? Um das herauszufinden, fotografierten Astronomen die nahe Galaxienverschmelzung NGC 2623 hoch aufgelöst mit dem Weltraumteleskop Hubble. Untersuchungen dieses und anderer Hubblebilder sowie Bilder von NGC 2623 im Infrarotlicht vom Weltraumteleskop Spitzer, im Röntgenlicht von XMM-Newton sowie im Ultraviolettlicht von GALEX lassen vermuten, dass die beiden ursprünglichen Spiralgalaxien nun stark gefaltet erscheinen und ihre Kerne zu einem aktiven galaktischen Kern (AGN) vereint wurden.

In der Nähe dieses Kerns nahe der Bildmitte und an den gedehnten Gezeitenschweifen an beiden Seiten geht die Sternentstehung weiter, und überraschenderweise auch in einer Region außerhalb des Kerns links oben, wo Haufen heller blauer Sterne vorhanden sind. Galaxienkollisionen können Hunderte Jahrmillionen dauern und mehrere gravitationsbedingt zerstörerische Annäherungen durchlaufen.

NGC 2623, auch als Arp 243 bekannt, ist etwa 50.000 Lichtjahre groß und liegt zirka 250 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Krebs. Die Rekonstruktion der Ursprungsgalaxien und der Ablauf von Galaxienverschmelzungen sind oft schwierig, manchmal unmöglich, aber allgemein wichtig, um die Entwicklung unseres Universums zu verstehen.

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Hochenergie-Andromeda

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Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, GSFC, NuSTAR, GALEX

Beschreibung: Die etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Andromedagalaxie, auch bekannt als M31, liegt für eine große Galaxie gleich um die Ecke. Die Bilddaten des Nuclear Spectrosopic Telescope Array der NASA im eingefügten Scan zeigen die bisher beste Hochenergie-Röntgensicht auf unsere große Nachbarspirale und offenbaren etwa 40 extreme Röntgenquellen und Röntgendoppelsternsysteme, die ein Schwarzes Loch oder einen Neutronenstern enthalten und einen gewöhnlicheren Begleitstern in der Umlaufbahn. Die größere Andromeda und unsere Milchstraße sind sogar die massereichsten Mitglieder unserer Lokalen Gruppe. Andromeda ist nahe genug, sodass NuSTAR den Bestand an Röntgen-Binärsystemen im Detail untersuchen und mit denen in unserer Galaxis vergleichen kann. Das Hintergrundbild von Andromeda wurde mit dem Galaxy Evolution Explorer der NASA in energiereichem Ultraviolettlicht fotografiert.

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Die ultravioletten Ringe von M31

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Bildcredit: GALEX, JPL-Caltech, NASA

Beschreibung: Die ungefähr 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Andromedagalaxie, auch als M31 bekannt, ist im Maßstab von Galaxien wirklich gleich ums Eck. Wegen ihrer Nähe und ihrer Größe von etwa 260.000 Lichtjahren waren 11 verschiedene Bildfelder des Satellitenteleskops Galaxy Evolution Explorer (GALEX) nötig, um dieses prächtige Porträt der Spiralgalaxie in ultraviolettem Licht zu erstellen. Während ihre Spiralarme auf Bildern im sichtbaren Licht von Andromeda markant hervortreten, sehen die Arme auf der GALEX-Ultraviolettansicht eher wie Ringe aus. Die Ansicht wird vom energiereichen Licht heißer, junger, massereicher Sterne dominiert. Weil in den Ringen intensive Sternbildung stattfindet, sind sie vermutlich ein Hinweis auf eine Kollision von Andromeda mit ihrer kleineren, elliptischen Begleitgalaxie M32 vor mehr als 200 Millionen Jahren. Die große Andromedagalaxie und unsere Milchstraße sind die massereichsten Mitglieder der lokalen Galaxiengruppe.

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GALEX: Die Andromedagalaxie

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Credit: GALEX, JPL-Caltech, NASA

Beschreibung: Die Andromedagalaxie, die etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt ist, liegt – verglichen mit anderen großen Galaxien – gleich nebenan. Da sie so nahe ist und einen Durchmesser von etwa 260.000 Lichtjahren hat, waren 11 verschiedene Bildfelder des Satellitenteleskops Galaxy Evolution Explorer (GALEX) nötig, um dieses großartige Porträt einer Spiralgalaxie im Ultraviolettlicht zu erstellen. Während die Spiralarme auf Bildern der Andromeda (auch bekannt als M31) im sichtbaren Licht deutlich hervortreten, sehen die Arme auf dieser Ultraviolettansicht von GALEX eher wie Ringe aus, die von heißen, jungen, massereichen Sternen dominiert werden. Die Ringe, Orte mit heftiger Sternbildung, wurden als Hinweis auf eine Kollision von Andromeda mit ihrer kleineren elliptischen Nachbargalaxie M32 vor mehr als 200 Millionen Jahren interpretiert. Die große Andromedagalaxie und unsere Milchstraße sind die größten Elemente der Lokalen Gruppe.

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Galaxiengruppe Hickson 31

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Credit: NASA, ESA, J. English (U. Manitoba) und das Hubble Heritage Team (STScI/AURA); Danksagung: S. Gallagher (U. Western Ontario)

Beschreibung: Wird das Ergebnis dieser galaktischen Kollisionen eine große elliptische Galaxie sein? Ziemlich wahrscheinlich, aber nicht innerhalb der nächsten Milliarde Jahre. Oben sind mehrere Zwerggalaxien der Hickson Compact Group 31 dabei abgebildet, wie sie langsam verschmelzen. Zwei der helleren Galaxien kollidieren auf der rechten Seite, während oberhalb eine langgezogene Galaxie durch eine ungewöhnliche Brücke aus Sternen mit ihnen verbunden ist. Eine Untersuchung des obigen Bildes lässt vermuten, dass das helle Duo eine Spur aus Sternen hinter sich herzieht, die auf die Spiralgalaxie auf der rechten Seite zeigt. Sehr wahrscheinlich werden die abgebildeten Galaxien der Hickson Compact Group 31 einander durchdringen und zerstören, Millionen Sterne werden sich bilden und explodieren, und Tausende Nebel werden entstehen und sich auflösen, bevor sich der Staub setzt und in etwa einer Milliarde Jahre die daraus resultierende Galaxie entsteht. Das obige Bild ist ein Komposit, das vom Weltraumteleskop Spitzer im Infrarotlicht, vom Weltraumteleskop GALEX im Ultraviolettlicht und vom Weltraumteleskop Hubble im sichtbaren Licht aufgenommen wurde. Die Hickson Compact Group 31 umfasst etwa 150.000 Lichtjahre und liegt etwa 150 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Eridanus.

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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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