Komet ATLAS und die großen Galaxien

Komet ATLAS C/2019 Y4 neben den Messier-Galaxien M81 und M82; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Rolando Ligustri (CARA-Projekt, CAST)

Beschreibung: Der Komet ATLAS C/2019 Y4 wurde mit dem Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System entdeckt, das von der NASA finanziert wurde. Es ist die letzte Entdeckung eines Kometen, die 2019 veröffentlicht wurde. Der Komet wird nun am nördlichen Nachthimmel heller.

Diese Teleskop-Himmelsansicht wurde am 18. März mit einem ferngesteuerten Observatorium in New Mexico fotografiert. Die hübsche grünliche Koma des Kometen ist links oben zu sehen. Rechts unten befinden sich M81 und M82, die als große, gravitativ wechselwirkende Galaxien bekannt sind. Das Galaxienpaar ist ungefähr 12 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Großer Bär hinter zarten Staubwolken über der Milchstraße.

Der einwärts wandernde Komet ATLAS ist etwa 9 Lichtminuten von der Erde entfernt und befindet sich noch außerhalb der Marsbahn. Der lang gezogene Orbit des Kometen ähnelt der Bahn des Großen Kometen von 1844, die diesen Kometen in ungefähr 6000 Jahren ins innere Sonnensystem zurückbringen wird.

Komet ATLAS erreicht sein Perihel – die größte Annäherung an die Sonne innerhalb der Merkurbahn – am 31. Mai und könnte in den nächsten Tagen ein freisichtiger Komet werden.

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M77: Spiralgalaxie mit aktivem Kern

Die aktive Seyfertgalaxie M77 wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble detailreich abgebildet. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Hubble, NASA, ESA; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Beschreibung: Was passiert im Zentrum der nahen Spiralgalaxie M77? Die von oben sichtbare Galaxie ist an die 47 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild des Meeresungeheuers (Cetus). Bei dieser geschätzten Entfernung ist das prächtige Inseluniversum ungefähr 100.000 Lichtjahre breit.

Die Galaxie ist auch als NGC 1068 bekannt. Ihr kompakter, sehr heller Kern wurde von Astronomen genau untersucht, welche die Rätsel sehr massereicher Schwarzer Löcher in aktiven Seyfertgalaxien erforschen. M77 und ihr aktiver Kern leuchtet hell in Wellenlängen der Röntgenstrahlung, in ultraviolettem, sichtbarem und infrarotem Licht sowie in Radiowellenlängen.

Dieses scharfe Bild von M77 wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble fotografiert, das (sichtbare) rote Licht, das von Wasserstoff abgestrahlt wird, tritt markant hervor. Das Bild zeigt Details der gewundenen Spiralarme, die von undurchsichtigen Staubwolken und rot getönten Sternbildungsregionen gesäumt sind, und die bis in die Nähe des leuchtenden Kerns der Galaxie hinein reichen.

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Nahaufnahme von NGC 7331

Siehe Beschreibung. Porträt der Spiralgalaxie NGC 7331, aufgenommen mit dem Weltraumteleskop Hubble; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Lizenz: ESA/Hubble und NASA/D. Milisavljevic (Purdue-Universität)

Beschreibung: Die schöne, große Spiralgalaxie NGC 7331 wird oft als Analogon zu unserer Milchstraße betrachtet. NGC 7331 ist etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im nördlichen Sternbild Pegasus. Sie wurde schon früh als Spiralnebel erkannt und ist eine der helleren Galaxien, die der Astronom Charles Messier im 18. Jahrhundert nicht in seinen berühmten Katalog aufnahm.

Da die Galaxienscheibe zu unserer Sichtlinie geneigt ist, entstehen bei lang belichteten Teleskopaufnahmen häufig Bilder mit einer starken Tiefenwirkung. Diese Nahaufnahme des Weltraumteleskops Hubble zeigt die prächtigen Spiralarme der Galaxie mit ihren dunklen, undurchsichtigen Staubbahnen, den hellen bläulichen Haufen aus massereichen, jungen Sternen sowie das verräterische rötliche Leuchten aktiver Sternbildungsregionen. Die hellen gelblichen Zentralregionen enthalten Populationen älterer, kühlerer Sterne. Wie bei der Milchstraße liegt auch im Kern der Spiralgalaxie NGC 7331 ein sehr massereiches Schwarzes Loch.

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Rubins Galaxie

Siehe Beschreibung. Die riesige Spiralgalaxie UGC 2885; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, B. Holwerda (Universität von Louisville)

Beschreibung: Die gezackten, hellen Sterne auf diesem Bild des Weltraumteleskops Hubble liegen im Vordergrund im heroischen nördlichen Sternbild Perseus und weit innerhalb unserer Galaxis, der Milchstraße. Im scharfen Fokus dahinter befindet sich die mehr als 232 Millionen Lichtjahre entfernte UGC 2885, eine riesige Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von etwa 800.000 Lichtjahren. Zum Vergleich: Unsere Milchstraße ist ungefähr 100.000 Lichtjahre groß.

UGC 2885 besitzt zirka 1 Billion Sterne, das sind ungefähr 10-mal so viele wie in der Milchstraße. Eine aktuelle Untersuchung soll zeigen, wie Galaxien zu so gewaltiger Größe anwachsen können. UGC 2885 war auch Teil der Pionierforschung der Astronomin Vera Rubin über die Rotation von Spiralgalaxien. Diese Untersuchung war die erste, welche die überwältigende Menge an Dunkler Materie in unserem Universum zeigte.

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NGC 247 und Freunde

Siehe Beschreibung. Die von der Kante sichtbare Nadelöhrgalaxie, im Hintergrund die Burbridge-Kette; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Beschaffung: Eric Benson, Bearbeitung: Dietmar Hager

Beschreibung: NGC 247 ist eine Spiralgalaxie mit einen Durchmesser von etwa 70.000 Lichtjahren, also kleiner als unsere Milchstraße. Laut Messungen ist sie jedoch nur 11 Millionen Lichtjahre entfernt und somit in der Nähe. Von unserem Beobachtungsort aus ist sie fast von der Kante sichtbar. Sie prägt dieses Teleskopsichtfeld im südlichen Sternbild Walfisch (Cetus). Die markante Lücke auf einer Seite der Galaxienscheibe verweist auf ihren gängigen Namen: Nadelöhrgalaxie.

Im Hintergrund dieses scharfen Galaxienporträts sind viele Galaxien sichtbar, einschließlich einer markanten Kette aus vier Galaxien links unter NGC 247, die als Burbidge-Kette bekannt ist. Die Galaxien der Burbidge-Kette sind ungefähr 300 Millionen Lichtjahre entfernt. NGC 247 gehört zusammen mit der glänzenden Spiralgalaxie NGC 253 zur Bildhauer-Galaxiengruppe.

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M33, die Dreiecksgalaxie

Siehe Beschreibung. Die Dreiecksgalaxie M33 im Sternbild Triangulum. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Rui Liao

Beschreibung: Das kleine nördliche Sternbild Dreieck (Triangulum) enthält die prächtige, von oben sichtbare Spiralgalaxie M33. Zu deren gängigen Namen zählen Feuerradgalaxie oder einfach Dreiecksgalaxie.

M33 hat einen Durchmesser von mehr als 50.000 Lichtjahren, sie ist nach der Andromedagalaxie (M31) und unserer Milchstraße die drittgrößte Galaxie der Lokalen Gruppe. M33 ist etwa drei Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt und vermutlich eine Begleiterin der Andromedagalaxie. Astronomen in diesen beiden Galaxien hätten wahrscheinlich spektakuläre Ansichten auf das jeweils andere prächtige Spiralsternsystem.

Was die Aussicht vom Planeten Erde betrifft, zeigt dieses scharfe Bild die blauen Sternhaufen von M33 und die rosaroten Sternbildungsregionen in den lose gewundenen Spiralarmen der Galaxie. Der höhlenartige NGC 604 ist die hellste Sternbildungsregion, hier ist er vom Galaxienzentrum aus etwa auf der 7-Uhr-Position zu sehen. Wie bei M31 half die Population gut vermessener veränderlicher Sterne in M33, diese nahe Spirale als kosmischen Meilenstein auf der Entfernungsskala des Universums zu etablieren.

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Die Spiralgalaxie NGC 6744

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Zhuokai Liu, Jiang Yuhang

Beschreibung: Die schöne Spiralgalaxie NGC 6744 ist fast 175.000 Lichtjahre groß, sie ist also größer als unsere Milchstraße und liegt ungefähr 30 Millionen Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Pfau. In kleinen Teleskopen erscheint sie als blasses, ausgedehntes Objekt.

Dieses eindrucksvoll detailreiche Galaxienporträt ist eine Teleskopansicht, es zeigt einen Bereich mit dem Winkeldurchmesser eines Vollmondes. Die Scheibe des nahen Inseluniversums ist zu unserer Sichtlinie geneigt. Im länglichen gelblichen Kern der riesigen Galaxie dominiert das Licht alter, kühler Sterne. Außerhalb des Kerns verlaufen prächtige Spiralarme, die mit jungen, blauen Sternhaufen gefüllt und von rötlichen Sternbildungsregionen gesprenkelt sind.

Ein ausladender Arm zieht rechts unten an einer kleineren Begleitgalaxie (NGC 6744A) vorbei. Die galaktische Begleiterin von NGC 6744 erinnert an eine Satellitengalaxie der Milchstraße, die Große Magellansche Wolke.

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Arp 273: Hubble zeigt kämpfende Galaxien

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Beschreibung: Was geschieht mit diesen Spiralgalaxien? Die Details sind zwar unklar, doch mit Sicherheit findet hier ein gewaltiger Kampf statt.

Die obere Galaxie trägt die Bezeichnung UGC 1810, gemeinsam mit ihren Kollisionspartnern ist sie als Arp 273 bekannt. Die Gesamtform von UGC 1810 – insbesondere ihr blauer äußerer Ring – ist wahrscheinlich das Ergebnis ungezähmter gewaltiger gravitativer Wechselwirkungen. Die blaue Farbe des äußeren Ringes oben stammt von massereichen, heißen, blauen Sternen, die erst in den letzten wenigen Millionen Jahren entstanden sind. Der innere Teil der oberen Galaxie, die ihrerseits eine ältere Spiralgalaxie ist, erscheint röter und von kühlem, faserförmigem Staub durchzogen.

Die wenigen hellen Einzelsterne liegen weit im Vordergrund und stehen in keinem Zusammenhang mit den kollidierenden Galaxien. Im Hintergrund sind mehrere, weit entfernte Galaxien sind zu sehen. Arp 273 liegt etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Andromeda. Ziemlich wahrscheinlich wird UGC 1810 im Laufe der nächsten Milliarden Jahre ihre galaktischen Begleiterinnen verschlingen und eine klassische Spiralform annehmen.

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NGC 3717: Eine fast von der Seite sichtbare Spiralgalaxie

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Bildcredit: ESA/Hubble und NASA, Bearbeitung: D. Rosario

Beschreibung: Manche Spiralgalaxien sind fast von der Seite zu sehen. Die meisten hellen Sterne in Spiralgalaxien wirbeln in einer Scheibe um das Zentrum. Von der Seite gesehen kann so eine Scheibe ziemlich dünn wirken. Manche Spiralgalaxien sehen sogar noch dünner aus als NGC 3717, die man eigentlich nur ein bisschen geneigt sieht.

Spiralgalaxien bilden Scheiben, weil das ursprüngliche Gas mit sich selbst kollidierte und abkühlte, als es nach innen fiel. Vielleicht kreisen Planeten aus ähnlichen Gründen in Ebenen. Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt eine helle zentrale Wölbung, die aus älteren Sternen besteht, sie liegt hinter Fasern aus rotierendem dunkelbraunem Staub. NGC 3717 ist ungefähr 100.000 Lichtjahre groß und liegt etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Wasserschlange (Hydra).

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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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Extrem schnell rotierende Spiralgalaxien

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Bildcredit: obere Reihe: NASA, ESA, Hubble, P. Ogle und J. DePasquale (STScI); untere Reihe: SDSS, P. Ogle und J. DePasquale (STScI)

Beschreibung: Warum rotieren diese Galaxien so schnell? Wenn Sie die Masse jeder Spirale danach einschätzen, wie viel Licht sie abstrahlt, müssten sie durch ihre schnelle Rotation auseinanderbrechen.

Die führende Vermutung, warum diese Galaxien nicht auseinanderbrechen, ist Dunkle Materie – Masse, die so dunkel ist, dass wir sie nicht sehen können. Diese Galaxien übertreffen mit ihrer Rotationsgeschwindigkeit sogar die Zerfallsgrenze – sie sind die am schnellsten rotierenden Scheibengalaxien, die wir kennen. Daher wird weiters vermutet, dass ihre Höfe aus Dunkler Materie so massereich sind – und ihre Rotation so schnell -, dass in diesen Galaxien weniger leicht Sterne entstehen als in gewöhnlichen Spiralen. Falls dem so ist, könnten diese Galaxien zu den massereichsten Spiralgalaxien gehören, die überhaupt möglich sind.

Überraschende Superspiralen wie diese werden weiterhin erforscht, wahrscheinlich auch durch Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA, dessen Start für 2021 geplant ist.

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