Die Farben und Magnituden von M13

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Bildcredit und Bildrechte: Tolga Gumusayak, Robert Vanderbei

Beschreibung: M13 wird bescheiden als der große Kugelsternhaufen in Herkules bezeichnet. Diese Sternkugel enthält in einem Bereich von 150 Lichtjahren Hunderttausende Sterne und ist ungefähr 25.000 Lichtjahre entfernt. Das scharfe Farbbild von M13 links oben ist vielen Fotografen mit Teleskop vertraut.

Das Farb- und Magnitudendiagramm von M13 im Feld rechts unten, das aus den gleichen Bilddaten besteht, bietet eine aussagekräftigere Darstellung. Es ist auch als Hertzsprung-Russell-Diagramm bekannt und zeigt die scheinbare Helligkeit einzelner Haufensterne im Vergleich zum Farbwert. Der Farbindex  jedes Sterns wird ermittelt, indem man seine mit einem Rotfilter gemessene Helligkeit (in Magnituden) von seiner mit einem Blaufilter (B-R) gemessenen Helligkeit subtrahiert. Blaue Sterne sind heiß und rote Sterne sind kühl, daher zeigt der astronomische Farbindex, der von blau bis rot reicht, die relative Sternentemperatur von heiß (links) bis kühl (rechts).

Im HR-Diagramm von M13 fallen die Sterne klar in einzelne Gruppen. Die breite Schneise, die diagonal von unten aufsteigt, ist die Hauptreihe des Haufens. Eine scharfe Kurve nach rechts oben folgt dem Ast der roten Riesen, die blauen Riesen sind links oben gruppiert. Die Sterne von M13 entstanden zur gleichen Zeit und befanden sich zunächst alle – nach Masse geordnet – in der Hauptreihe. Sterne mit geringerer Masse befanden sich rechts unten. Im Laufe der Zeit entwickelten sich Sterne mit höherer Masse von der Hauptreihe zu roten, dann zu blauen Riesen und darüber hinaus. Die Lage des Knicks von der Hauptreihe zum roten Riesenast ist ein Hinweis auf das Alter des Haufens von etwa 12 Milliarden Jahren.

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Spiralgalaxie M96 von Hubble

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Bildrechte: Leo Shatz

Beschreibung: Auf diesem farbenprächtigen, detailreichen Porträt vom Zentrum eines schönen Inseluniversums wirbeln scheinbar Staubbahnen um den Kern von Messier 96. M96 ist eine Spiralgalaxie, und rechnet man die blassen Arme, die über die hellere Zentralregion hinausreichen, dazu, umfasst sie ungefähr 100.000 Lichtjahre, somit ist sie etwa so groß wie unsere Milchstraße.

M96 ist auch als NGC 3368 bekannt, ungefähr 35 Millionen Lichtjahre entfernt und ein markantes Mitglied der Leo-I-Gruppe. Dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble fotografiert. Der Grund für die Asymmetrie von M96 ist unklar – sie könnte durch gravitative Wechselwirkungen mit anderen Galaxien der Leo-I-Gruppe entstanden sein, doch das Fehlen eines diffusen Leuchtens in der Gruppe dürfte ein Hinweis auf wenig aktuelle Wechselwirkungen sein. Wenn man die Ränder des Bildes untersucht, findet man weit im Hintergrund liegende Galaxien.

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Messier 63, die Sonnenblumengalaxie

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Bildcredit und Bildrechte: Bernard Miller

Beschreibung: Messier 63, eine helle Spiralgalaxie am Nordhimmel, liegt etwa 25 Millionen Lichtjahre entfernt im treuen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici). Das majestätische Inseluniversum ist auch als NGC 5055 katalogisiert und fast 100.000 Lichtjahre breit. Das entspricht etwa der Größe unserer Milchstraße.

M63 trägt auch den gängigen Namen Sonnenblumengalaxie. Auf diesem scharfen Teleskopporträt präsentiert sie einen hellen, gelblichen Kern. Ihre ausladenden blauen Spiralarme sind von kosmischem Staubbahnen durchzogen und von rosaroten Sternbildungsregionen gesprenkelt. M63 ist ein markantes Mitglied einer bekannten Galaxiengruppe und besitzt schwache, ausgedehnte Strukturen, die wahrscheinlich Sternströme von Begleitgalaxien sind, die durch Gezeiten zerrissen wurden. M63 leuchtet im ganzen elektromagnetischen Spektrum und erlebte vermutlich heftige Ausbrüche an Sternbildung.

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M95: Spiralgalaxie mit einem inneren Ring

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

Beschreibung: Warum haben manche Spiralgalaxien einen Ring um die Mitte? M95 ist vor allen Dingen eines der nächstliegenden Beispiele einer großen, schönen Balkenspiralgalaxie. Auf dieser Kombination aus Bildern von Hubble und mehreren erdgebundenen Teleskopen sieht man ausladende Spiralarme, die von offenen Haufen aus hellen blauen Sternen markiert sind, außerdem dunkle Staubbahnen, das diffuse Leuchten von Milliarden blasser Sterne sowie einen kurzen Balken über dem Zentrum der Galaxie.

Viele Astronomen fasziniert jedoch der Ring um den Kern des Galaxienzentrums, den man knapp außerhalb des Zentralbalkens sieht. Die langfristige Stabilität dieses Ringes wird noch erforscht, doch Beobachtungen lassen die Vermutung zu, dass ihre gegenwärtige Helligkeit durch kurze Ausbrüche an Sternbildung zumindest verstärkt wird. M95 ist auch als NGC 3351 bekannt. Sie ist ungefähr 50.000 Lichtjahre groß und 30 Millionen Lichtjahre entfernt. Mit einem kleinen Teleskop sieht man sie im Sternbild Löwe (Leo).

Beinahe Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator

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Detailaufnahme: Nebel des Schützen

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Bildcredit und Bildrechte: Emilio Rivero Padilla

Beschreibung: Diese drei hellen Nebel zeigt man gerne bei Teleskopreisen im Sternbild Schütze und den dicht gedrängten Sternfeldern der zentralen Milchstraße. Charles Messier, der kosmische Tourist aus dem 18. Jahrhundert, katalogisierte zwei davon: M8, der große Nebel links neben der Mitte, und der farbenprächtige M20 links oben. Die dritte Emissionsregion ist NGC 6559, sie liegt rechts neben M8. Alle drei sind Sternkrippen und ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt.

Der ausgedehnte M8 ist auch als Lagunennebel bekannt und größer als hundert Lichtjahre. Der gebräuchliche Name für M20 lautet Trifid. Die markante rote Farbe der Emissionsnebel stammt von leuchtendem Wasserstoff. Der starke Kontrast der blauen Farbtöne im Trifid stammt von Staub, der Sternenlicht reflektiert. In der Nähe sind kürzlich entstandene helle blaue Sterne zu sehen. Die farbenprächtige Komposit-Himmelslandschaft wurde 2018 im Teide-Nationalpark auf den Kanarischen Inseln (Spanien) fotografiert.

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Messier 5

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Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, University of Arizona

Beschreibung: „Schönen Nebel entdeckt zwischen der Waage [Libra] und der Schlange [Serpens] … „, beginnt die Beschreibung des 5. Eintrags im berühmten Katalog der Nebel und Sternhaufen des Astronomen Charles Messier aus dem 18. Jahrhundert. Zwar schien es Messier, als wäre Messier 5 (M5) verschwommen, rund und ohne Sterne, doch er ist nun als Kugelsternhaufen mit 100.000 oder mehr Sternen bekannt, die durch Gravitation verbunden und in eine Region mit einem Durchmesser von 165 Lichtjahren gepackt sind. Er ist ungefähr 25.000 Lichtjahre entfernt.

Kugelsternhaufen durchwandern den Hof unserer Galaxis. Sie sind urzeitliche Bestandteile der Milchstraße. M5 ist einer der ältesten Kugelsternhaufen, das Alter seiner Sterne wird auf fast 13 Milliarden Jahre geschätzt. Der schöne Sternhaufen ist ein beliebtes Ziel für erdgebundene Teleskope. Auf diesem scharfen Farbbild treten sogar in der Nähe seines dichten Kerns die roten und blauen Riesensterne sowie jüngere Blaue Nachzügler in gelblichen und blauen Farbtönen hervor.

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Virtueller Vorbeiflug an der Strudelgalaxie


Videocredit: F. Summers, J. DePasquale und D. Player (STScI); Musik: Into the Wormhole (Jingle Punks via Youtube)

Beschreibung: Wie sieht es aus, wenn man über eine Spiralgalaxie fliegt? Um das zu visualisieren, berechneten Astronominnen und Trickfilmspezialisten am Space Telescope Science Institute aus Daten und Bildern vom Weltraumteleskop Hubble einen virtuellen Vorbeiflug an der Strudelgalaxie (M51). Die Strudelgalaxie ist nur 25 Millionen Lichtjahre entfernt und insgesamt 50.000 Lichtjahre groß. Sie ist eine der hellsten und malerischsten Galaxien am Himmel.

Beim virtuellen Vorbeiflug sind Spiralarme sichtbar, die von jungen blauen Sternen, älteren helleren Sternen, dunklen Staubbahnen und hellen roten Emissionsnebeln markiert sind. Viele weit entfernte Galaxien sind direkt durch M51 sichtbar. Die Visualisierung ist als Zeitraffer gedacht, weil sonst die Geschwindigkeit der virtuellen Kamera sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegen müsste.

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Meteor verfehlt Galaxie

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Bildcredit: Aman Chokshi

Beschreibung: Die Galaxie war nie in Gefahr. Erstens ist die hier abgebildete Dreiecksgalaxie (M33) viel größer als der winzige Kieselstein am Kopf des Meteors. Zweitens ist die Galaxie viel weiter entfernt – in diesem Fall drei Millionen Lichtjahre – der Meteor nur etwa 0,0003 Lichtsekunden.

Die Meteorspur verlief schräg unterhalb der Galaxie. Außerdem blies der Wind hoch oben der Erdatmosphäre in der Winkelprojektion die leuchtende Bahn des Meteors aus verdampften Molekülen von der Galaxie weg. Dennoch freute sich der Astrofotograf sehr, Meteor und Galaxie gemeinsam auf einer einzigen Aufnahme zu erwischen – diese fügte er anschließend zu zwei anderen Bildern von M33 hinzu, um die Farben der Spiralgalaxie hervorzuheben. Der Meteor war in einer Sekunde verschwunden, doch die Galaxie wird noch Milliarden Jahre überdauern.

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Die Galaxie, der Strahl und das Schwarze Loch

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Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Event Horizon Telescope Collaboration

Beschreibung: Die helle elliptische Galaxie Messier 87 (M87) enthält das sehr massereiche Schwarze Loch auf dem historischen ersten Bild eines Schwarzen Lochs, das vom Event Horizon Telescope auf dem Planeten Erde aufgenommen wurde. M87 ist eine Riesin im etwa 55 Millionen Lichtjahre entfernten Virgo-Galaxienhaufen. Die große Galaxie wurde auf diesem Infrarotbild des Weltraumteleskops Spitzer in blauen Farbtönen gerendert.

M87 erscheint fast strukturlos und wolkenartig, doch das Spitzer-Bild zeigt Details der relativistischen Jets, die aus der Zentralregion der Galaxie schießen. Die Strahlen im Einschub rechts oben sind Tausende Lichtjahre lang. Der hellere Strahl rechts strömt in unsere Richtung und liegt in der Nähe unserer Sichtlinie. Gegenüber erzeugt ein unsichtbarer fortströmender Strahl eine Erschütterung, welche einen blassen Materiebogen beleuchtet.

Der Einschub rechts unten zeigt das historische Bild des Schwarzen Lochs, das sich im Zentrum der riesigen Galaxie und der relativistischen Strahlen befindet. Das sehr massereiche Schwarze Loch ist im Spitzer-Bild völlig unaufgelöst, es ist von einfallender Materie umgeben und liefert die gewaltige Energie, welche die relativistischen Strahlen aus dem Zentrum der aktiven Galaxie M87 treibt.

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Pan-STARRS über der Lagune

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Bilddaten-Credit: Pan-STARRS, Eric Coles, Martin PughBearbeitung: Eric Coles

Beschreibung: In den turbulenten kosmischen Tiefen des Lagunennebels gibt es Grate aus leuchtendem interstellarem Gas und dunklen Staubwolken. Die helle Sternbildungsregion ist auch als M8 bekannt und ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt. Sie ist auch ein beliebter Halt bei Teleskopspaziergängen im Sternbild Schütze, das in Richtung des Zentrums unserer Milchstraße liegt.

Diese atemberaubende Ansicht des Lagunennebels ist größer als 100 Lichtjahre, darin dominieren die verräterischen roten Emissionen ionisierter Wasserstoffatome, die mit abgestreiften Elektronen rekombinieren. Die helle, kompakte Sanduhrform in der Mitte besteht aus Gas, das von der energiereichen Strahlung und den extremen Sternwinden eines massereichen jungen Sterns ionisiert und geformt wird. Die vielen hellen Sterne des offenen Haufens NGC 6530, die im Nebel treiben, sind erst vor wenigen Million Jahren im Lagunennebel entstanden.

Für dieses breite, detailreiche Porträt des Lagunennebels wurden Breitbandbilddaten von Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope & Rapid Response System) mit Schmalbanddaten von Amateurteleskopen kombiniert.

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Das Leo-Trio

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Bildcredit und Bildrechte: Markus Bauer

Beschreibung: Diese Gruppe ist im nördlichen Frühling beliebt. Die drei prächtigen, in diesem Sichtfeld versammelten Galaxien sind als Leo-Triplett bekannt. Sie sind ein Publikumserfolg beim Abbilden, selbst wenn man sie mit kleinen Teleskopen fotografiert. Einzeln werden sie als NGC 3628 (links), M66 (rechts unten) und M65 (oben) vorgestellt. Alle drei sind große Spiralgalaxien, doch sie sehen einander nicht besonders ähnlich, weil ihre galaktischen Scheiben in unterschiedlichen Winkeln zu unserer Sichtlinie geneigt sind.

NGC 3628 wird auch Hamburgergalaxie genannt, sie ist auf interessante Weise von der Kante zu sehen, ihre undurchsichtigen Staubbahnen schneiden durch ihre gebauschte galaktische Ebene. Die Scheiben von M66 und M65 sind ausreichend geneigt, um ihre Spiralstruktur zu zeigen. Gravitative Wechselwirkungen zwischen den Galaxien der Gruppe hinterließen verräterische Zeichen, unter anderem Gezeitenschweife und die gekrümmte, aufgeblähte Scheibe von NGC 3628 und die hinausgezogenen Spiralarme von M66.

Diese prächtige Ansicht der Region umfasst am Himmel beinahe zwei Grad (vier Vollmonde). Das Feld umfasst etwa eine Million Lichtjahre in der geschätzten Entfernung des Trios von 30 Millionen Lichtjahren. Die gezackten Vordergrundsterne liegen natürlich in unserer Milchstraße.

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