Andromeda über Patagonien

Das Licht unserer Nachbargalaxie Messier 31, der Andromedagalaxie, ist das älteste Licht, das wir mit bloßem Auge sehen können.

Bildcredit und Bildrechte: Gerardo Ferrarino

Beschreibung: Wie weit können wir sehen? Die Andromedagalaxie mit einer Entfernung von 2,5 Millionen Lichtjahren ist das fernste Objekt, das wir leicht mit bloßem Auge sehen können. Die meisten anderen sichtbaren Stammgäste des Nachthimmels – Sterne, Sternhaufen und Nebel – sind typischerweise wenige hundert bis tausend Lichtjahre entfernt und liegen weit innerhalb unserer Milchstraße. Angesichts dieser Entfernung ist das Licht von Andromeda wahrscheinlich auch das älteste Licht, das wir sehen können.

Die Andromedagalaxie, auch als M31 bekannt, leuchtet markant in der Mitte dieses gezoomten Bildes, es wurde in den Dünen von Bahía Creek in Patagonien im Süden von Argentinien fotografiert. Das Bild wurde aus 45 Hintergrundaufnahmen und einer Vordergrundaufnahme kombiniert, alle Fotos wurden in einem Zeitraum von 90 Minuten mit derselben Kamera am selben Ort fotografiert.

Links unter dem Kern von M31 sehen wir M110, eine Begleitgalaxie von Andromeda. Natürlich ist es toll, diese Nachbargalaxie unserer Milchstraße mit eigenen Augen zu sehen, doch lang belichtete Kameraaufnahmen zeigen noch viele blasse, atemberaubende Details. Aktuelle Daten lassen den Schluss zu, dass unsere Milchstraße in wenigen Milliarden Jahren mit der ähnlich großen Andromedagalaxie kollidieren und verschmelzen wird.

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Die von der Seite sichtbare Galaxie NGC 5866

Die von der Kante sichtbare, sehr dünne Galaxie NGC 5866 liegt ungefähr 44 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Drache (Draco).

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA); Danksagung: W. Keel (U. Alabama)

Beschreibung: Warum ist diese Galaxie so dünn? Viele Scheibengalaxien sind genauso dünn wie die hier abgebildete NGC 5866, doch wir sehen sie aus unserer Perspektive nicht von der Seite. Eine Galaxie, die wir von der Seite betrachten, ist unsere Milchstraße.

NGC 5866 ist als linsenförmige Galaxie klassifiziert, sie besitzt zahlreiche komplexe Staubbahnen, die dunkel oder rot erscheinen, während viele der hellen Sterne in der Scheibe ihr einen bläulicheren Grundton verleihen.

Die blaue Scheibe aus jungen Sternen reicht sichtlich über den Staub in der extrem dünnen galaktischen Ebene hinaus. Hingegen wirkt die Wölbung in der Mitte der Scheibe durch die älteren, röteren Sterne, die dort vermutlich vorhanden sind, stärker orange getönt.

Ihre Masse ist zwar ähnlich wie die unserer Milchstraße, doch Licht braucht ungefähr 60.000 Jahre, um von einem Ende in NGC 5866 zum anderen zu gelangen – das ist etwa 30 Prozent weniger als die Zeit, die Licht braucht, um unsere Galaxis zu durchqueren. Allgemein sind viele Scheibengalaxien sehr dünn, weil das Gas, das sie bildete, mit sich selbst kollidierte, während es um das Gravitationszentrum rotierte.

Die Galaxie NGC 5866 liegt ungefähr 44 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Drache (Draco).

Fast Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator
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Supernova in NGC 2525

In der Balkenspiralgalaxie NGC 2525 im Sternbild Achterdeck des Schiffs (Puppis) wurde im Januar 2018 wurde die Supernova SN 2018gv entdeckt.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA, A. Riess (STScI/JHU) und das SH0ES-Team; Danksagung: M. Zamani (ESA/Hubble)

Beschreibung: Die große, schöne Balkenspiralgalaxie NGC 2525 liegt 70 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt. Am Nachthimmel der Erde leuchtet sie innerhalb der Grenzen des südlichen Sternbildes Achterdeck des Schiffs (Puppis). Sie hat einen Durchmesser von ungefähr 60.000 Lichtjahren, ihre Spiralarme, die von dunklen Staubwolken, massereichen blauen Sternen und rötlichen Sternbildungsregionen gesäumt sind, winden sich durch diesen prächtigen Schnappschuss des Weltraumteleskops Hubble.

Im Januar 2018 wurde die Supernova SN 2018gv im Randbereich von NGC 2525 entdeckt, sie ist der hellste Stern links unten im Bild. Eine einjährige Serie an Hubble-Beobachtungen folgte der Sternexplosion in Zeitraffer – es war die Kernexplosion eines weißen Zwergsterns, die ausgelöst wurde, nachdem er Material von einem Begleitstern angesammelt hatte und langsam verblasst war. Wie wird als Typ-Ia-Supernova eingestuft, Ihre Helligkeit dient als kosmische Standardkerze. Mithilfe von Typ-Ia-Supernovae werden Entfernungen zu Galaxien vermessen und die Expansionsrate des Universums bestimmt.

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Die nahegelegene Spiralgalaxie NGC 5643 von Hubble

NGC 5643 ist nur 55 Millionen Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von zirka 100.000 Lichtjahren.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA, A. Riess et al.; Danksagung: Mahdi Zamani

Beschreibung: Was passiert im Zentrum der Spiralgalaxie NGC 5643? Die Erscheinung von NGC 5643, einer wirbelnden Scheibe aus Sternen und Gas, wird von blauen Spiralarmen und braunem Staub geprägt, wie wir auf diesem Bild sehen, das mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen wurde.

Der Kern dieser aktiven Galaxie leuchtet hell in Radiowellen und im Röntgenspektralbereich, in dem Zwillingsstrahlen entdeckt wurden. Ein ungewöhnliches zentrales Leuchten macht NGC 5643 zu einer am nächsten liegenden Seyfertgalaxie, in der vermutlich riesige Mengen leuchtendes Gas auf ein massereiches zentrales Schwarzes Loch fallen.

NGC 5643 ist nur 55 Millionen Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von zirka 100.000 Lichtjahren. Wir sehen sie mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Wolf (Lupus).

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Arp 78: Merkwürdige Galaxie in Widder

Die merkwürdige Spiralgalaxie Arp 78 ist ungefähr 100 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt.

Bildcredit und Bildrechte: Bernard Miller

Beschreibung: Die merkwürdige Spiralgalaxie Arp 78 liegt ungefähr 100 Millionen Lichtjahre außerhalb der Sterne und Nebel unserer Milchstraße im dickköpfigen Sternbild Widder. Das Inseluniversum ist auch als NGC 772 bekannt. Es hat einen Durchmesser von mehr als 100.000 Lichtjahren und stellt auf diesem detailreichen kosmischen Porträt einen einzelnen, markanten äußeren Spiralarm zur Schau.

Rechts über der größeren Galaxie liegt ihre hellste Begleitgalaxie, die kompakte NGC 770. Die verschwommene, elliptische Erscheinung von NGC 770 bildet einen hübschen Kontrast in passenden gelblichen Farbtönen zu einem gezackten Stern, der im Vordergrund in der Milchstraße liegt.

Der große Spiralarm von Arp 78 wahrscheinlich auf gravitationsbedingte Gezeiten-Wechselwirkungen zurückzuführen. Er verläuft entlang ausladender Staubbahnen und ist von jungen blauen Sternhaufen gesäumt. Zarte Materieströme verbinden scheinbar Arp 78 mit ihren nahe gelegenen Begleitgalaxien.

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Die Schalengalaxien in den Fischen

Dieses merkwürdige Galaxiensystem ist ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Fische, es ist als Arp 227 katalogisiert.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Das merkwürdige Galaxiensystem auf dieser intergalaktischen Himmelslandschaft ist als Arp 227 katalogisiert. Es ist ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt und treibt innerhalb der Grenzen des Sternbildes Fische. Arp 227 besteht aus den beiden markanten Galaxien rechts neben der Mitte: der seltsamen Schalengalaxie NGC 474 und ihrer blauen, spiralarmigen Nachbarin NGC 470.

Die blassen, breiten Bögen oder Hüllen von NGC 474 sind vielleicht durch eine gravitative Begegnung mit ihrer Nachbarin NGC 470 entstanden. Alternativ sind die Schalen vielleicht durch die Verschmelzung mit einer kleineren Galaxie entstanden, bei der ein Effekt entstand, der so ähnlich ist wie Wellen auf der Oberfläche eines Teiches.

Die große Galaxie links oben in diesem detailreichen Bild, NGC 467, ist anscheinend ebenfalls von blassen Hüllen umgeben – ein Hinweis auf ein weiteres wechselwirkendes Galaxiensystem. Im Hintergrund sind faszinierende Galaxien über das Feld verteilt, das auch gezackte Vordergrundsterne enthält. Natürlich liegen diese Sterne weit innerhalb unserer Milchstraße. Das Sichtfeld umfasst 25 Bogenminuten oder etwa 1/2 Grad am Himmel.

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M51 ausgerollt

Auf diesem prächtigen Porträt von M51 des Weltraumteleskops Hubble aus dem Jahr 2005 wurden die Spiralarme der Galaxie ausgerollt.

Bildcredit und Bildrechte: DatenHubble-Heritage-Projekt, AufrollungPaul Howell

Beschreibung: Die Arme einer 60.000 Lichtjahre großen Grand-Design-Spiralgalaxie wurden auf dieser digitalen Transformation des prächtigen Porträts von M51 mit dem Weltraumteleskop Hubble aus dem Jahr 2005 ausgerollt. M51 ist einer der ersten bekannten Spiralgalaxien. Ihre gewundenen Arme werden durch eine mathematische Kurve beschrieben, die als logarithmische Spirale bekannt ist – eine Spirale, deren Abstand geometrisch mit zunehmender Entfernung vom Zentrum wächst.

Mithilfe von Logarithmen wurden die Pixelkoordinaten der Galaxie im Hubble-Bild relativ zum Zentrum von M51 verschoben, sodass ihre Spiralarme in diagonalen geraden Linien kartiert wurden. Das umgewandelte Bild zeigt die eindrucksvollen Arme, die von rosaroten Sternbildungsregionen und jungen blauen Sternhaufen gesäumt sind. Ihre Begleitgalaxie NGC 5195 (oben) scheint die Bahn des vorderen Arms zu verändern. Sie selbst wird durch diese Entrollung von M51 kaum beeinflusst.

Logarithmische Spiralen sind auch als spira mirabilis bekannt. Man findet sie in  der Natur in allen Größenordnungen, zum Beispiel können logarithmische Spiralen Wirbelstürme beschreiben, oder die Bahnen subatomarer Teilchen in einer Blasenkammer – und natürlich Romanesco.

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NGC 6814: Klassische Spiralgalaxie von Hubble

NGC 6814 ist eine klassische Spiralgalaxie mit einem Schwarzen Loch. Wegen der Aktivität in ihrem Zentrum wird sie als Seyfertgalaxie bezeichnet.

Bildcredit und Bildrechte: ESA/Hubble und NASA; Danksagung: Judy Schmidt

Beschreibung: Im Zentrum dieses ruhigen Sternwirbels liegt wahrscheinlich das schreckliche Scheusal eines schwarzen Lochs. Der umgebende Wirbel fegt Milliarden Sterne herum, die hellsten und bläulichsten davon stechen hervor. Wegen der Breite und Schönheit des Anblicks wird der Wirbel als Grand-Design-Spiralgalaxie bezeichnet.

Es gibt Hinweise, dass das zentrale Untier ein sehr massereiches schwarzes Loch mit ungefähr 10 Millionen Sonnenmassen ist. Diese extreme Kreatur verschlingt Sterne und Gas und ist von einem rotierenden Graben aus heißem Plasma umgeben, der Explosionen an Röntgenstrahlen ausstößt. Wegen der gewaltigen Aktivität im Zentrum wird der Sternwirbel als Seyfertgalaxie bezeichnet.

Zusammen sind Schöne und Ungeheuer als NGC 6814 katalogisiert, sie befinden sich seit Milliarden Jahren im Sternbild Adler (Aquila).

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Galaxienkrieg: M81 und M82

Die Galaxien Messier 81 und M82 im Sternbild Großer Bär kollidieren miteinander, bis nur noch eine der beiden Galaxien übrig bleibt.

Bildcredit und Bildrechte: Dietmar Hager, Torsten Grossmann

Beschreibung: Diese beiden Galaxien sind weit weit weg – 12 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Großer Bär. Links sieht man die Spiralgalaxie M81 mit prächtigen Spiralarmen und einem hellen gelben Kern, sie ist ungefähr 100.000 Lichtjahre groß. Rechts befindet sich die von roten Gas- und Staubwolken markierte irreguläre Galaxie M82.

Das Paar ist seit einer Milliarde an Jahren in einem Gravitationskampf gefangen. Die Gravitation beider Galaxien beeinflusste die jeweils andere in einer Folge enger kosmischer Begegnungen tiefgreifend. Ihre letzte Runde dauerte etwa 100 Millionen Jahre und rief wahrscheinlich die Dichtewellen hervor, welche sich um M81 kräuseln, was zum Reichtum der Spiralarme in M81 führte. M82 blieb mit gewaltigen Sternbildungsregionen und kollidierenden Gaswolken zurück, die so energiereich sind, dass die Galaxie im Röntgenspektralbereich leuchtet.

In den nächsten Milliarden Jahren führen ihre anhaltenden gravitationsgetriebenen Begegnungen zu einer Verschmelzung, und eine einzige Galaxie bleibt übrig.

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Ein Blick in Richtung M106

Die prächtige Spiralgalaxie M106 oder NGC 4258 in der Canes-Venatici-II-Gruppe in den Jagdhunden; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Joonhwa Lee

Beschreibung: Die große, schöne Spirale Messier 106 prägt diese kosmische Aussicht. Das Teleskopsichtfeld ist fast zwei Grad breit und blickt zum gut erzogenen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) in der Nähe der Deichsel des Großen Wagens. M106 ist auch als NGC 4258 bekannt, sie ist ungefähr 80.000 Lichtjahre groß, 23,5 Millionen Lichtjahre entfernt und das größte Mitglied der Canes-Venatici-II-Gruppe.

Obwohl M106 eine weit entfernte Galaxie ist, kennen wir ihre Entfernungen genau, unter anderem, weil sie direkt gemessen werden kann, indem man den bemerkenswerten Maser – Mikrowellen-Laser-Emissionen – dieser Galaxie erfasst. Die Maser-Emission ist selten, hat aber einen natürlichen Ursprung – sie entsteht durch Wassermoleküle in Molekülwolken, die den aktiven galaktischen Kern umkreisen.

Eine weitere markante Spiralgalaxie in der Szene, die man fast von der Kante sieht, ist NGC 4217 rechts unter M106. Die Entfernung zu NGC 4217 ist viel weniger gut bekannt, sie wird auf etwa 60 Millionen Lichtjahre geschätzt.

Doch die hellen gezackten Sterne liegen im Vordergrund, weit innerhalb unserer Milchstraße. Die Existenz von Galaxien außerhalb der Milchstraße wurde vor 100 Jahren in der Großen Debatte der Astronomie infrage gestellt.

Expertendiskussion: Wie entdeckt die Menschheit erstmals außerirdisches Leben?
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Die Andromedagalaxie – eine Insel im Universum

100 Jahre Shapley-Curtis-Debatte: Die Andromedagalaxie M31 ist eine eigenständige Galaxie wie unsere Milchstraße; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Yuzhe Xiao

Beschreibung: Das am weitesten entfernte Objekt, das man leicht mit bloßem Auge sehen kann, ist M31, die große Andromedagalaxie. Sie ist ungefähr zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernt. Ohne Teleskop erscheint sogar diese gewaltige Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von mehr als 200.000 Lichtjahren als blasse, nebelige Wolke im Sternbild Andromeda. Im Gegensatz dazu sind auf diesem faszinierenden, detailreichen Teleskopbild ein heller, gelber Kern, dunkle gewundene Staubbahnen, ausgedehnte blaue Spiralarme und Sternhaufen zu erkennen.

Heutzutage sind sogar gelegentliche Himmelsbeobachterinnen begeistert von dem Wissen, dass es viele ferne Galaxien wie M31 gibt, doch vor 100 Jahren diskutierten Astronomen* ein grundlegendes Konzept: Sind diese „Spiralnebel“ einfach abgelegene Bestandteile unserer Milchstraße, oder handelt es sich um „Inseluniversen“ – ferne Systeme aus Sternen wie unsere Milchstraße selbst? Diese Frage stand im Mittelpunkt der berühmten Shapley-Curtis-Debatte von 1920, sie wurde später durch Beobachtungen von M31 zugunsten des Inseluniversums Andromeda beantwortet.

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