Zwei Schwarze Löcher tanzen in 3C 75

Diese Darstellung der Radioquelle 3C 75 im Galaxienhaufen Abell 400 wurde aus Röntgen- und Radio-Aufnahmen kombiniert.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/D. Hudson, T. Reiprich et al. (AIfA); Radio: NRAO/VLA/ NRL

Was passiert im Zentrum der aktiven Galaxie 3C 75? Die beiden hellen Quellen im Zentrum dieses zusammengesetzten Röntgen- (blau) und Radiobildes (rosa) sind supermassive schwarze Löcher, die um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen. Zusammen liefern sie die Energie der riesigen Radioquelle 3C 75.

Die sehr massereichen Schwarzen Löcher sind 25.000 Lichtjahre voneinander entfernt. Sie befinden sich in einer Umgebung von viele Millionen Grad heißem Gas, das Röntgenlicht abstrahlt, und stoßen Strahlen aus relativistischen Teilchen aus. Sie befinden sich in den Kernen zweier verschmelzender Galaxien im Galaxienhaufen Abell 400, ihre Entfernung beträgt etwa 300 Millionen Lichtjahre.

Es wird vermutet, dass die beiden sehr massereichen Schwarzen Löcher in einem Doppelsystem durch Gravitation aneinander gebunden sind, denn die einheitlich nach hinten gefegte Erscheinung der Strahlen ist sehr wahrscheinlich auf eine gemeinsame Bewegung zurückzuführen. Man vermutet, dass sie zusammen mit etwa 1200 Kilometern pro Sekunde durch das heiße Gas im Haufen rasen.

Solche spektakulären kosmischen Verschmelzungen kommen in den Umgebungen dicht gedrängter Galaxienhaufen im fernen Universum vermutlich häufig vor. In ihren Endstadien sind Verschmelzungen wahrscheinlich intensive Quellen von Gravitationswellen.

Zur Originalseite

Der Krebsnebel in vielen Wellenlängen

Der Krebsnebel Messier 1 im Sternbild Stier, abgebildet in vielen Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums.

Bildcredit: NASA, ESA, G. Dubner (IAFE, CONICET-Universität von Buenos Aires) et al.; A. Loll et al.; T. Temim et al.; F. Seward et al.; VLA/NRAO/AUI/NSF; Chandra/CXC; Spitzer/JPL-Caltech; XMM-Newton/ESA; Hubble/STScI

Beschreibung: Der Krebsnebel ist als M1 katalogisiert, er ist das erste Objekt auf Charles Messiers berühmter Liste an Dingen, die keine Kometen sind. Heute wissen wir, dass der Krebsnebel ein Supernovaüberrest ist, also die sich ausdehnenden Trümmer von der finalen Explosion eines massereichen Sterns. Diese Explosion wurde 1054 n. Chr. auf dem Planeten Erde beobachtet.

Dieses beeindruckende neue Bild zeigt eine Ansicht der Krabbe aus dem 21. Jahrhundert, es stellt Bilddaten aus dem gesamten elektromagnetischen Spektrum in Wellenlängen des sichtbaren Lichts dar. Daten aus dem Weltraum von Chandra (Röntgen), XMM-Newton (Ultraviolett), Hubble (sichtbares Licht) und Spitzer (Infrarot) sind in violetten, blauen, grünen und gelben Farbtönen abgebildet. Radio-Daten des Very Large Array vom Boden sind rot eingefärbt.

Der Krebs-Pulsar ist eines der exotischsten Objekte, die Astronominnen und Astronomen heute kennen. Es der helle Punkt nahe der Bildmitte – ein Neutronenstern, der 30 Mal pro Sekunde rotiert. Wie ein kosmischer Dynamo sorgt dieser kollabierte Überrest des Sternkerns für die Emissionen des Krebsnebels im gesamten elektromagnetischen Spektrum.

Der Krebsnebel ist ungefähr 12 Lichtjahre groß und 6500 Lichtjahre entfernt, ihr seht ihn im Sternbild Stier.

Wien, Ladenkonzept Nähe Votivkirche: Kostenlose Kalender (leichte Mängel)

Zur Originalseite

Der symbiotische R Aquarii

Der veränderliche Stern R Aquarii im Sternbild Wassermann ist ein Doppelstern aus einem Mira-Stern und einem Weißen Zwerg.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/SAO/R. Montez et al.; Optisch: Daten: NASA/ESA/STScI, Bearbeitung: Judy Schmidt (CC BY-NC-SA)

Beschreibung: Der veränderliche Stern R Aquarii ist eigentlich ein wechselwirkendes Doppelsternsystem aus zwei Sternen in einer engen symbiotischen Beziehung. Es ist etwa 710 Lichtjahre entfernt und liegt in der Mitte dieses Kompositbildes, das im Weltraum in sichtbaren und Röntgen-Wellenlängen aufgenommen wurde.

Das faszinierende System besteht aus einem kühlen Roten Riesensrern und einem heißen, dichten Weißen Zwergstern, die um ihr gemeinsames Massezentrum kreisen. Mit einem Fernglas könnt ihr beobachten, wie R Aquarii im Laufe eines Jahres seine Helligkeit stetig verändert.

Das sichtbare Licht des Doppelsternsystems stammt großteils vom Roten Riesen, er ist ein langperiodischer, veränderlicher Mira-Stern. Durch Gravitation wird Materie aus der ausgedehnten Hülle des kühlen Riesensterns auf die Oberfläche des kleineren, dichteren Weißen Zwergs gezogen. Das löst schließlich eine thermonukleare Explosion aus, bei der Materie in den Weltraum geschleudert wird. Astronom*innen haben in den letzten Jahrzehnten solche Ausbrüche beobachtet.

Diese eindrucksvollen Strukturen sind fast ein Lichtjahr groß und wurden vom Weltraumteleskop Hubble (in Rot und Blau) beobachtet. Sie enthalten Hinweise auf viel ältere Ausbrüche. Daten des Röntgenobservatoriums Chandra (in Violett) zeigen das Röntgenlicht der Stoßwellen, die entstehen, wenn ein Strahl des Weißen Zwergs auf die umgebende Materie trifft.

Zur Originalseite

Start des IXPE-Observatoriums

Start einer Falcon 9-Rakete von SpaceX am Kennedy-Raumfahrtzentrum in Florida mit dem Imaging X-ray Polarimetry Explorer IXPE an Bord.

Bildcredit und Bildrechte: Jordan Sirokie

Beschreibung: Vögel fliegen nicht so hoch. Flugzeuge sind nicht so schnell. Die Freiheitsstatue wiegt weniger. Keine andere Art als die menschliche begreift, was hier vor sich geht, und vor nur einem Millennium hätten auch Menschen es sich nicht vorstellen können. Ein Raketenstart ins All ist ein eindrucksvolles, schwer zu beschreibendes Ereignis.

Hier seht ihr, wie zu Beginn des Monats eine Falcon 9-Rakete von SpaceX am Kennedy-Raumfahrtzentrum in Florida startete. An Bord befand sich der Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE). IXPE soll energiereiche Objekte wie Neutronensterne, Schwarze Löcher und die Zentren ferner Galaxien beobachten, um die Physik und Geometrie, die sie erzeugen und kontrollieren, besser zu verstehen.

Aus dem Stand hob die mehr als 300 Tonnen schwere Rakete mit IXPE ab, um die Erde zu umkreisen, wo die Außenluft zu dünn zum Atmen ist. An vielen Orten auf der Erde starten heutzutage alle paar Tage Raketen ins All.

Neues zum Start des James-Webb-Weltraumteleskops
Zur Originalseite

NuSTAR zeigt die Sonne im Röntgenlicht

Sonne in UV-Licht und Röntgenlicht. Bilder des Röntgensatelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array NuSTAR liefern Hinweise, warum die Zonen über Sonnenflecken so heiß sind.

Bildcredit: NASA, NuSTAR, SDO

Beschreibung: Warum sind die Zonen über Sonnenflecken so heiß?

Sonnenflecken sind etwas kühler als die umgebende Sonnenoberfläche, weil die Magnetfelder, die sie erzeugen, die Aufheizung durch den Strömungstransport verringern. Daher ist es erstaunlich, dass die Regionen darüber – sogar viel höher oben in der Sonnenkorona – hundertmal heißer sein können.

Um herauszufinden, warum das so ist, richtete die NASA das sehr empfindliche Röntgenteleskop des Satelliten Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) im Erdorbit zur Sonne. Dieses Bild zeigt die Sonne in ultraviolettem Licht, die Aufnahmen mit dem Solar Dynamics Observatory (SDO) im Orbit sind rot dargestellt. In Falschfarben-Grün und -Blau wurden Emissionen oberhalb von Sonnenflecken in darübergelegt, die von NuSTAR in verschiedenen Bändern energiereicher Röntgenstrahlen erfasst wurden, diese zeigen Regionen mit extrem hoher Temperatur.

NuSTAR-Bilder wie dieses liefern Hinweise zum Mechanismus der Aufheizung der Sonnenatmosphäre und und werfen ein neues Licht auf solare Nanoflares und Mikroflares als kurze Energieschübe, welche die ungewöhnliche Erwärmung verursachen könnten.

Zur Originalseite

Der Katzenaugennebel im sichtbaren Licht und Röntgenlicht

Der Katzenaugennebel, ein planetarischer Nebel im Sternbild Drache.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Nachlassarchiv; Chandra-Röntgenobservatorium; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Beschreibung: Manche erkennen darin ein Katzenauge, andere vielleicht eine riesige kosmische Meeresschnecke. Doch es ist einer der hellsten, detailreichsten planetarischen Nebel, die wir kennen. Er besteht aus Gas, das in der kurzen, aber prachtvollen Phase am Ende der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns ausgestoßen wird.

Vermutlich erzeugte der verglimmende Zentralstern dieses Nebels die äußeren runden konzentrischen Schalen, indem er in einer Serie regelmäßiger Erschütterungen die äußeren Schichten abstieß. Wie die schönen, komplexen, symmetrischen inneren Strukturen entstanden sind, ist jedoch nicht gut erklärbar.

Dieses Bild ist ein Komposit aus einem digital geschärften Bild des Weltraumteleskops Hubble und einem Röntgenlichtbild, das mit dem Chandra-Observatorium im Orbit aufgenommen wurde. Die einzigartige schwebende Weltraumstatue misst etwa ein halbes Lichtjahr. Wenn wir in dieses Katzenauge blicken, sehen wir vielleicht das Schicksal unserer Sonne, die ebenfalls in die Phase eines planetarischen Nebels eintreten wird … in etwa 5 Milliarden Jahren.

APOD in den Weltsprachen arabisch, bulgarisch, chinesisch (Peking), chinesisch (Taiwan), deutsch, französisch, französisch (Kanada), hebräisch, indonesisch, japanisch, katalanisch, koreanisch, kroatisch, montenegrinisch, niederländisch, polnisch, russisch, serbisch, slowenisch, spanisch, taiwanesisch, tschechisch, türkisch, türkisch und ukrainisch
Zur Originalseite

Die Andromeda Galaxie in Ultraviolett

Die Andromedagalaxie M31, unsere nächstliegende große Nachbargalaxie in Ultraviolettlicht, aufgenommen von GALEX.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, GALEX

Beschreibung: Wie sieht die Andromedagalaxie in Ultraviolettlicht aus? Hier dominieren junge blaue Sterne, die das galaktische Zentrum umkreisen. Die Andromedagalaxie ist auch als M31 bekannt und an die 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Verglichen mit anderen großen Galaxien ist sie wirklich sehr nahe.

Ihr Durchmesser beträgt etwa 230.000 Lichtjahre, daher benötigte das NASA-Satellitenteleskop Galaxy Evolution Explorer (GALEX) elf verschiedene Bildfelder, um im Jahr 2003 dieses wunderschöne Porträt der Spiralgalaxie im Ultraviolettlicht zu erstellen. Während auf Bildern in sichtbarem Licht die Spiralarme der Andromedagalaxie markant hervortreten, sehen ihre Arme im Ultraviolettlicht eher wie Ringe aus. Diese Ringe sind Orte mit intensiver Sternbildung und werden als Hinweis gedeutet, dass Andromeda vor mehr als 200 Millionen Jahren mit der kleineren benachbarten elliptischen Galaxie M32 kollidierte.

Die Andromedagalaxie und unsere eigene, vergleichbare Milchstraße sind die massereichsten Mitglieder der Lokalen Gruppe und kollidieren voraussichtlich in mehreren Milliarden Jahren – vielleicht etwa dann, wenn sich die Atmosphäre unserer Sonne ausdehnt, bis sie die Erde verschlingt.

Zur Originalseite

Das galaktische Zentrum mit Sternen, Gas und Magnetismus

Dieses detailreiche Panorama von Chandra und MeerKAT zeigt das galaktische Zentrum mit zahlreichen, komplexen Wechselwirkungen.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/UMass/Q.D. Wang; Radio: NRF/SARAO/MeerKAT

Beschreibung: Was passiert um das Zentrum unserer Galaxis? Um das herauszufinden, wurde kürzlich ein detailreiches Panorama erstellt, das die Regionen knapp über und unter der galaktischen Ebene in Radiowellen und Röntgenlicht erforscht. Das Röntgenlicht wurde mit dem Chandra-Observatorium aufgenommen, es ist orangefarben (heiß), grün (heißer) und violett (am heißesten) abgebildet und wurde über ein hochdetailliertes Bild in Radiowellen in Grau gelegt, das vom MeerKATTeleskop stammt.

Die Wechselwirkungen sind zahlreich und komplex. Galaktische Ungeheuer wie expandierende Supernovaüberreste, heiße Winde von neu entstandenen Sternen, ungewöhnlich starke, kollidierende Magnetfelder und ein zentrales, sehr massereiches Schwarzes Loch kämpfen in einem Raum, der nur 1000 Lichtjahre groß ist. Die dünnen, hellen Streifen stammen anscheinend von verdrehten und neu verknüpften Magnetfeldern in kollidierenden Regionen, die eine Art energiereiches innergalaktisches Weltraumwetter erzeugen, ähnlich wie jenes, das unsere Sonne erzeugt.

Weitere Beobachtungen und Forschungen versprechen, nicht nur mehr Licht auf die Geschichte und Entwicklung unserer Galaxis zu werfen, sondern auch auf die Entwicklung aller Galaxien.

Zur Originalseite

Die gekrümmten Magnetfelder von Centaurus A

Das Infrarot-Teleskop SOFIA zeigt die Magnetfeldlinien der Galaxie Centaurus A.

Bildcredit und Bildrechte: Optisch: Europäische Südsternwarte (ESO) Wide Field Imager; Submillimeter: Max-Planck-Institut für Radioastronomie/ESO/Atacama Pathfinder Experiment (APEX)/A.Weiss et al; Röntgen und Infrarot: NASA/Chandra/R. Kraft; JPL-Caltech/J. Keene; Text: Joan Schmelz (USRA)

Beschreibung: Wenn Galaxien kollidieren, was passiert dann mit ihren Magnetfeldern? Um das herauszufinden, richtete die NASA SOFIA in einer fliegenden 747 auf die galaktische Nachbarin Centaurus A, um die Emission von polarisiertem Staub zu beobachten, der Magnetfelder nachzeichnet.

Die ungewöhnliche Form von Cen A entstand beim Zusammenstoß zweier Galaxien mit Strahlen, die mit Gas gespeist werden, das in ein zentrales, sehr massereiches Schwarzes Loch strömt. Auf diesem Ergebnisbild wurden die von SOFIA ermittelten magnetischen Feldlinien über die Bilder von ESO (sichtbares Licht: weiß), APEX (Submillimeter: orange), Chandra (Röntgenstrahlung: blau) und Spitzer (Infrarot: rot) gelegt.

Es stellte sich heraus, dass die Magnetfelder an den Außenbereichen der Galaxie parallel zu den Staubbahnen verlaufen, aber in der Nähe des Zentrums verzerrt sind. Die Gravitationskräfte in der Nähe des Schwarzen Lochs beschleunigen die Ionen und verstärken das Magnetfeld.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Kollision nicht nur die Massen der Galaxien vereinigte, sondern auch ihre Magnetfelder verstärkte. Diese Ergebnisse liefern neue Erkenntnisse, wie sich Magnetfelder im frühen Universum entwickelten, als Verschmelzungen häufiger waren.

Zur Originalseite

Der Mechanismus von Antikythera

Der Mechanismus von Antikythera wurde auf dem Meeresgrund in einem gesunkenen Schiff entdeckt und wird heute als der erste Computer betrachtet.

Bildcredit und Lizenz: Marsyas, Wikipedia

Beschreibung: Niemand hätte gedacht, dass es vor 2000 Jahren die Technologie gab, um so eine Maschine zu bauen. Der hier gezeigte Mechanismus von Antikythera wird heute allgemein als der erste Computer betrachtet. Er wurde auf dem Meeresgrund an Bord eines havarierten griechischen Schiffs entdeckt.

Seine Komplexität führte zu jahrzehntelangen Untersuchungen, und selbst heute noch sind wahrscheinlich nicht alle seine Funktionen bekannt. Röntgenbilder des Mechanismus zeigten jedoch, dass eine Hauptfunktion seiner vielen uhrähnlichen Rädchen und Getriebe darin besteht, eine tragbare handbetriebene geozentrische Planetenmaschine zu schaffen, um zukünftige Stern- und Planetenpositionen sowie Mond- und Sonnenfinsternisse vorherzusagen.

Der ungefähr 13 Zentimeter große korrodierte Kern des größten Getriebes im Mechanismus von Antikythera ist hier abgebildet. Der ganze Mechanismus ist 33 Zentimeter hoch, damit misst er etwa soviel wie ein großes Buch. In jüngster Zeit erlaubte eine aktuelle Computermodelierung der fehlenden Komponenten die Konstruktion einer vollständigeren Nachbildung dieser erstaunlichen antiken Maschine.

Zur Originalseite

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.

Zur Originalseite