Säulen des Adlernebels in Infrarot

Die Säulen der Schöpfung sind in sichtbarem Licht undurchsichtig, in Infrarotlicht kann man in sie hineinblicken.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung: Luis Romero

Beschreibung: Im Adlernebel entstehen neue Sterne, indem sie durch die Schwerkraft in Säulen aus dichtem Gas und Staub kontrahieren. Durch die intensive Strahlung dieser neu entstandenen hellen Sterne verdampft die Materie, die sie umgibt.

Dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble in nahem Infrarotlicht aufgenommen. Es erlaubt den Betrachter:innen, durch einen Großteil des dichten Staubs, der die Säulen in sichtbarem Licht undurchsichtig macht, hindurchzublicken.

Die riesigen Strukturen sind Lichtjahre lang und werden landläufig Säulen der Schöpfung genannt. Der Adlernebel ist mit dem offenen Sternhaufen M16 verbunden, beide sind ungefähr 6500 Lichtjahre entfernt. Er liegt in einem nebelreichen Teil des Himmels. Für kleine Teleskope ist er ein leichtes Ziel im geteilten Sternbild Schwanz der Schlange (Serpens Cauda).

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Die Spiralgalaxie M66 von Hubble

Die Spiralgalaxie M66 gehört zum Leo-Triplett, einer Gruppe aus drei Galaxien im Sternbild Löwe.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, Janice Lee; Bearbeitung und Bildrechtet: Leo Shatz; Text: Karen Masters

Beschreibung: Ein neuer Anblick einer alten Freundin ist immer wieder schön, zum Beispiel dieses faszinierende Bild des Weltraumteleskops Hubble, das die nahe Spiralgalaxie M66 zeigt.

M66 besitzt einen kleinen Zentralbalken. Sie gehört zum Leo-Triplett, einer Gruppe aus drei Galaxien, die ungefähr 30 Millionen Lichtjahre von uns entfernt sind. Das Leo-Triplett ist ein beliebtes Ziel für relativ kleine Teleskope, teils weil M66 und ihre galaktischen Begleiterinnen M65 und NGC 3628 allesamt etwa den Winkeldurchmesser eines Vollmondes voneinander entfernt erscheinen.

Dieses Bild von M66 wurde mit Hubble fotografiert, um den Zusammenhang zwischen Sternbildung und molekularen Gaswolken zu untersuchen. Gut erkennbar sind helle blaue Sterne, rosarote ionisierte Wasserstoffwolken, die entlang der äußeren Spiralarme verteilt sind, sowie dunkle Staubbahnen, in denen weitere Sternbildung versteckt sein könnte.

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Asteroiden in der Ferne

1998 wurde auf diesem Archivbild des Weltraumteleskops Hubble die lange blaue Spur eines Asteroiden entdeckt.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; R. Evans und K. Stapelfeldt (JPL)

Beschreibung: Täglich treffen Gesteinsbrocken aus dem All auf die Erde. Doch je größer der Stein, desto seltener wird die Erde getroffen. Viele Kilogramm Weltraumstaub prasseln täglich auf die Erde. Größere Brocken erscheinen zunächst als heller Meteor.

Tennisballgroße Steine und Eisbrocken streifen täglich durch unsere Atmosphäre, die meisten verdampfen schnell und lösen sich in nichts auf. Felsen mit einem Durchmesser von zirka 100 Metern sind eine veritable Bedrohung, sie treffen ungefähr alle 1000 Jahre auf die Erde. Ein Objekt dieser Größe könnte heftige Tsunamis auslösen, wenn es einen Ozean trifft, und würde wohl sogar weit entfernte Ufer verwüsten. Eine Kollision mit einem mehr als 1 km großen massereichen Asteroiden ist sehr selten und tritt etwa in Abständen von Millionen Jahren auf, könnte aber globale Auswirkungen haben.

Viele Asteroiden bleiben unentdeckt. 1998 wurde auf dem oben gezeigten Archivbild des Weltraumteleskops Hubble die lange blaue Spur eines Asteroiden entdeckt. Eine Kollision mit einem großen Asteroiden würde die Erdbahn kaum beeinflussen, aber sehr viel Staub aufwirbeln, der das Klima der Erde verändern würde. Ein wahrscheinliches Ergebnis wäre das globale Aussterben vieler Lebensarten, das möglicherweise das aktuelle Artensterben in den Schatten stellt.

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Das vertikale Magnetfeld von NGC 5775

Die Spiralgalaxie NGC 5775 wurde bei der CHANG-ES-Durchmusterung (Continuum Halos in Nearby Galaxies) beobachtet, zeigt besitzt Ausläufer von Magnetfeldlinien.

Bildcredit: NRAO, NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Text: Jayanne English (U. Manitoba)

Beschreibung: Wie weit reichen Magnetfelder aus Spiralgalaxien hinaus und nach oben? Jahrzehntelang wussten Astronom*innen nur, dass einige Spiralgalaxien Magnetfelder besitzen. Doch nachdem die NRAORadioteleskope des Very Large Array (VLA) (bekannt aus dem Film Contact) im Jahr 2011 aufgerüstet wurden, entdeckte man wie erwartet, dass diese Felder von der Scheibe aus senkrecht mehrere Tausend Lichtjahre hinaus reichen.

Dieses Bild der von der Seite sichtbaren Spiralgalaxie NGC 5775, die im Rahmen der CHANG-ES-Durchmusterung (Continuum Halos in Nearby Galaxies), zeigt auch Ausläufer von Magnetfeldlinien, wie sie in Spiralgalaxien üblich sein können. Ähnlich wie Eisenfeilspäne um einen Stabmagneten zeichnet die Strahlung von Elektronen galaktische Magnetfeldlinien nach, indem sich die Elektronen fast mit Lichtgeschwindigkeit um diese Linien schrauben.

Die Fasern im Bild wurden aus solchen Spuren in den VLA-Daten konstruiert. Das Bild in sichtbarem Licht wurde aus Daten des Weltraumteleskops Hubble konstruiert. Es zeigt rosarote, gashaltige Regionen, in denen Sterne entstehen. Anscheinend tragen Winde aus diesen Regionen zur Ausbildung der prächtigen ausgedehnten galaktischen Magnetfelder bei.

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Das Zentrum von NGC 1316: Nach der Kollision von Galaxien

NGC 1316 ist vermutlich eine riesige elliptische Galaxie und vermutlich das Ergebnis einer riesigen Galaxienkollision.

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

Beschreibung: Wie ist diese seltsam aussehende Galaxie entstanden? Astronominnen und Astronomen suchen detektivisch nach der Ursache für das ungewöhnliche Durcheinander an Sternen, Gas und Staub in NGC 1316. Untersuchungen lassen vermuten, dass NGC 1316 eine riesige elliptische Galaxie ist, die auch dunkle Staubbahnen enthält, welche normalerweise in Spiralgalaxien zu finden sind.

Detailreiche Bilder des Weltraumteleskops Hubble zeigt jedoch Details, die dabei helfen, die Geschichte dieses riesigen Wirrwarrs zu rekonstruieren. Detailreiche Weitwinkelbilder zeigen riesige Kollisionshüllen, während genaue Bilder vom Zentrum zeigen, dass es im Inneren von NGC 1316 nur wenige Kugelsternhaufen gibt. Solche Effekte sind in Galaxien zu erwarten, die in den letzten Milliarden Jahren Kollisionen oder Verschmelzungen mit anderen Galaxien hatten. Die dunklen Knoten und Staubbahnen im Bild lassen vermuten, dass eine oder mehrere der verschlungenen Galaxien Spiralgalaxien waren.

NGC 1316 ist etwa 50.000 Lichtjahre groß und liegt ungefähr 60 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Chemischer Ofen (Fornax).

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Die Wiederverwertung von Cassiopeia A

Der Supernovaüberrest Cassiopeia A ist 11.000 Lichtjahre entfernt, sein Licht war erstmals vor etwa 350 Jahren zu sehen.

Bildcredit: Röntgen – NASA, CXC, SAO; Optisch – NASA, STScI

Beschreibung: Massereiche Sterne in unserer Milchstraße haben ein spektakuläres Leben. Sie kollabieren in riesigen kosmischen Wolken, dann zünden ihre Kernschmelzöfen und beginnen, schwere Elemente zu erzeugen. Nach ein paar Millionen Jahren wird das angereicherte Material in den interstellaren Raum zurückgeschleudert, wo die Sternbildung von Neuem beginnen kann.

Die sich ausdehnende Trümmerwolke Cassiopeia A ist ein Beispiel für die Schlussphase im Lebenszyklus eines Sterns. Das Licht der Explosion, bei der dieser Supernovaüberrest entstand, war erstmals vor etwa 350 Jahren am Himmel des Planeten Erde zu sehen, doch das Licht brauchte ungefähr 11.000 Jahre, um uns zu erreichen.

Dieses Falschfarbenbild wurde aus Röntgen-Bilddaten des Röntgenobservatoriums Chandra sowie Daten im sichtbaren Licht des Weltraumteleskops Hubble erstellt. Es zeigt die immer noch heißen Fasern und Knoten im Überrest. In der geschätzten Entfernung von Cassiopeia A ist das Bild zirka 30 Lichtjahre breit.

Die energiereichen Emissionen bestimmter Elemente im Röntgenbereich wurden farbcodiert: Silizium in Rot, Schwefel in Gelb, Kalzium in Grün und Eisen in Violett. Das hilft Astronominnen und Astronomen bei der Erforschung der Wiederverwertung des Sternenmaterials in unserer Galaxis.

Die äußere Explosionswelle, die sich immer noch ausdehnt, ist blau abgebildet. Der helle Fleck nahe der Mitte ist ein Neutronenstern – das ist der unglaublich dichte, kollabierte Überrest des massereichen Sternkerns.

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Das Magnetfeld der Strudelgalaxie

Dieses Bild entstand aus Daten des Weltraumteleskops Hubble und dem Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie (SOFIA). Es zeigt Magnetfelder in der Strudelgalaxie M51.

Bildcredit: NASA, SOFIA, HAWC+, Alejandro S. Borlaff, JPL-Caltech, ESA, Hubble; Text: Jayanne English (U. Manitoba)

Beschreibung: Fließen Magnetfelder immer entlang von Spiralarmen? Unser Blick von oben auf die Strudelgalaxie M51 bietet eine spektakulär klare Sicht auf das spiralförmige Wellenmuster in einer scheibenförmigen Galaxie.

Bei Beobachtung mit einem Radioteleskop folgt das Magnetfeld anscheinend den Kurven der Arme. Doch mit dem fliegenden Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie (SOFIA) der NASA wirkt das Magnetfeld, als wäre es am äußeren Rand der Scheibe von M51 über die Spiralarme hinweg verflochten. Die Magnetfelder werden durch ausgerichtete Staubkörnchen erkennbar, weil sie auf Infrarotlicht wie polarisierende Brillen wirken.

Auf diesem Bild wurden die Feldausrichtungen, die aus diesem polarisierten Licht ermittelt wurden, algorithmisch miteinander verbunden, sodass Stromlinien entstehen. Die Begleitgalaxie am oberen Bildrand übt einen Gravitationszug auf das staubhaltige Gas in der rötlichen Sternbildungsregionen aus, die ihr im Bild des Weltraumteleskops Hubble seht. Möglicherweise verstärkt dieser Zug die Turbulenzen und wirbelt den Staub auf, dabei entstehen vielleicht die unerwarteten Feldmuster in den äußeren Armen.

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Die Berge von NGC 2174

Die Sternbildungsregion NGC 2174 ist etwa 6400 Lichtjahre entfernt und wurde 2014 mit dem Weltraumteleskop Hubble in Infrarotwellenlängen aufgenommen.

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

Beschreibung: Diese fantastische Himmelslandschaft liegt am Rand der Sternbildungsregion NGC 2174, etwa 6400 Lichtjahre entfernt im nebelreichen Sternbild Orion. Sie zeigt gebirgige Gas- und Staubwolken, die vom Wind und der Strahlung neu entstandener Sterne in der Region geformt wurden. Diese sind nun in offenen Sternhaufen um das Zentrum von NGC 2174 außerhalb des oberen Bildrandes verteilt.

Im Inneren der staubhaltigen kosmischen Wolken entstehen weiterhin Sterne, doch in wenigen Millionen Jahren werden sie wahrscheinlich von den energiereichen, neu entstandenen Sternen aufgelöst.

Die ungefähr 6 Lichtjahre breite interstellare Szenerie wurde 2014 mit dem Weltraumteleskop Hubble in Infrarotwellenlängen aufgenommen. 2021 soll das James-Webb-Weltraumteleskop starten, das für die Erforschung des Universums in Infrarot-Wellenlängen optimiert ist.

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Der Sternhaufen R136 bricht aus

Der Sternhaufen R136 ist Teil des Tarantelnebels in der Großen Magellanschen Wolke, die 170.000 Lichtjahre entfernt ist.

Bildcredit: NASA, ESA und F. Paresce (INAF-IASF), R. O’Connell (U. Virginia) et al.

Beschreibung: Im Zentrum einer nahe gelegenen Sternbildungsregion liegt ein riesiger Haufen, der einige der größten, heißesten und massereichsten Sterne enthält, die wir kennen. Diese Sterne sind kollektiv als Sternhaufen R136 bekannt, dieser der Teil des Tarantelnebels ist, und sie wurden 2009 auf diesem Bild in sichtbarem Licht mit dem Weltraumteleskop Hubble fotografiert.

Die Gas- und Staubwolken im Tarantelnebel wurden durch mächtige Winde und die ultraviolette Strahlung der heißen Haufensterne zu länglichen Formen modelliert. Der Tarantelnebel liegt in einer Nachbargalaxie, die als Große Magellansche Wolke bekannt und etwa 170.000 Lichtjahre entfernt ist.

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Säulen und Strahlen in Trifid

In den Säulen von Messier 20, dem Trifidnebel, entstehen neue Sterne.

Bildcredit: NASA, ESA, Weltraumteleskop Hubble, HLABearbeitung: Advait Mehla

Beschreibung: Staubsäulen sind wie interstellare Berge. Sie überleben, weil sie dichter sind als ihre Umgebung, doch sie werden in einer widrigen Umgebung langsam erodiert. Auf diesem Bild ist das Ende einer riesigen Säule aus Gas und Staub im Trifidnebel (M20) abgebildet, mit einer kleineren, nach oben zeigenden Säule und einem ungewöhnlichen Strahl, der nach links zeigt.

Viele der Punkte sind neu gebildete Sterne mit geringer Masse. Die Strahlung eines sehr hellen Sterns, der oben außerhalb des Bildrandes liegt, befreit einen Stern am Ende der kleinen Säule langsam von seinem angesammelten Gas. Der Strahl ist fast ein Lichtjahr lang und wäre ohne Beleuchtung von außen nicht sichtbar.

Während das Gas und der Staub aus den Säulen verdampfen, wird wohl die verborgene stellare Quelle dieses Strahls langsam freigelegt, vielleicht im Laufe der nächsten 20.000 Jahre.

Galerie: Große Konjunktion von Jupiter und Saturn
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Vertont: Die Materie des Geschosshaufens


Bildcredit und Bildrechte: Röntgen: NASA/CXC/SAO; Optisch: NASA/STScI, Magellan/U.Arizona; Gravitationslinsenkarte: NASA/STScI, ESO WFI, Magellan/U.Arizona; Vertonung: NASA/CXC/SAO/K.Arcand, SYSTEM Sounds (M. Russo, A. Santaguida)

Beschreibung: Was ist mit dem Geschoßhaufen los? Dieser massereiche Galaxienhaufen (1E 0657-558) bildet Gravitationslinsenverzerrungen an Hintergrundgalaxien auf eine Weise, die als Bestätigung für die führende Theorie interpretiert wurde: dass es dort Dunkle Materie gibt.

Andere Untersuchungen lassen jedoch eine weniger beliebte Alternative vermuten: veränderte Gravitation. Diese könnte die Haufendynamik ohne Dunkle Materie erklären und bietet auch ein wahrscheinlicheres Ursprungsszenario.

Derzeit wetteifern zwei wissenschaftliche Hypothesen um die Erklärung der Beobachtungen: unsichtbare Materie versus veränderte Gravitation. Das Duell ist dramatisch, denn ein eindeutiges, „kugelsicheres“ Beispiel für Dunkle Materie würde die Einfachheit der Theorie der modifizierten Gravitation erschüttern.

Dieses vertonte Kompositbild stammt von Hubble, Chandra und Magellan. Röntgenstrahlen, die von heißem Gas abgestrahlt werden, sind rot abgebildet, Blau zeigt die vorgeschlagene getrennte Verteilung der Dunklen Materie. Tiefe Töne der Sonifikation sind der Dunklen Materie zugewiesen, mittlere Frequenzen dem sichtbaren Licht und hohe Töne den Röntgenstrahlen.

Der Kampf um die Materie im Geschoßhaufen geht wahrscheinlich weiter, sobald mehr Beobachtungen, Computersimulationen und Analysen abgeschlossen sind.

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