Autor: Maria Pflug-Hofmayr

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Die irreguläre Zwerggalaxie Sextans A

Mitten in einem Sternfeld, in dem lose Sterne verteilt sind, schimmert ein Sternenbündel, das voller blauer Sternhaufen und rosaroter Sternbildungsregionen ist. Es ist die irreguläre Zwerggalaxie Sextans A.

Bildcredit und Bildrechte: Franz Hofmann, Gemsbock-Observatory

Prächtige Spiralgalaxien heimsen oft den ganzen Ruhm ein. Sie zeigen junge, helle, blaue Sternhaufen und rötliche Bereiche mit Sternbildung, die ihre eleganten, symmetrischen Spiralarme säumen. Doch auch in kleinen Galaxien entstehen Sterne. Ein Beispiel ist die irreguläre Zwerggalaxie Sextans A. Ihre jungen Sternhaufen und Gebiete mit Sternbildung sind in einem Raum versammelt, der nur 5000 Lichtjahre breit ist.

Die Zwerggalaxie hat eine Form wie ein Zuckerl. Sie liegt im nautischen Sternbild Sextant (Sextans). Die kleine Galaxie ist ungefähr 4,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Damit liegt sie im Randbereich der Lokalen Gruppe. Auch die große, massereiche Andromeda-Spiralgalaxie und unsere Milchstraße gehören zur Lokalen Gruppe. Die hellen Sterne auf diesem bunten Teleskopbild von Sextans A liegen im Vordergrund in der Milchstraße. Sie wirken gezackt und gelblich.

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Herbig-Haro 24

In der Mitte der teils dunklen, teils orange-braunen Nebelwolken leuchtet ein helles Objekt. Links daneben strömen zwei Strahlen hinter einer dunklen Wolke hervor, einer nach oben, der andere nach unten.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Archiv (STScI / AURA) / Hubble-Europa-Kooperation; Danksagung: D. Padgett (GSFC), T. Megeath (Univ. Toledo), B. Reipurth (Univ. Hawaii)

HH 24 erinnert an ein Lichtschwert mit Doppelklinge. Doch es sind zwei kosmische Strahlen, die aus einem neu entstandenen Stern strömen. Er befindet sich in der Galaxis in unserer Nähe. Die faszinierende Szene entstand aus Bilddaten des Weltraumteleskops Hubble. Sie zeigt etwa ein halbes Lichtjahr von Herbig-Haro 24 (HH 24). Das Objekt ist an die 1300 Lichtjahre bzw. 400 Parsec entfernt.

HH 24 liegt in der Sternschmiede im Molekülwolkenkomplex Orion B. Das Objekt ist vor direkter Sicht verborgen. Der Protostern im Zentrum von HH 24 ist von kaltem Staub und Gas umgeben, das zu einer rotierenden Akkretionsscheibe abflachte. Wenn Materie aus der Scheibe zum jungen stellaren Objekt fällt, wird sie aufgeheizt.

Strahlströme werden in der Rotationsachse des Systems ausgeschleudert. Sie zeigen in entgegengesetzte Richtungen und schneiden durch die interstellare Materie in der Region. Die engen, energiereichen Strahlen erzeugen in ihren Strömungskanälen Serien aus leuchtenden Stoßfronten.

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Gaia erstellt eine Aufsicht unserer Milchstraße

Eine Spiragalaxie - unsere Milchstraße ist von oben zu sehen. Sie ist von einem dunklen Feld umgeben.

Illustrationscredit: ESA, Gaia, DPAC, Stefan Payne-Wardenaar

Wie sieht unsere Milchstraße von oben aus? Weil wir uns darin befinden, kann die Menschheit kein echtes Bild davon bekommen. Doch kürzlich wurde eine Karte erstellt. Dazu verwendete man die Positionsdaten von mehr als einer Milliarde Sterne, die von der ESA-Mission Gaia erfasst wurden. So entstand die hier gezeigte Illustration. Sie zeigt, dass unsere Milchstraße – wie viele andere Spiralgalaxien – ausgeprägte Spiralarme hat.

Unsere Sonne und die meisten der hellen Sterne, die wir nachts sehen, sind in nur einem Arm: dem von Orion. Die Gaia-Daten bestätigen frühere Hinweise, dass unsere Milchstraße mehr als zwei Spiralarme hat. Im Zentrum der Galaxis gibt es einen markanten Balken. Die Farben der dünnen Scheibe unserer Galaxis stammen großteils von dunklem Staub, hellen blauen Sternen und roten Emissionsnebeln. Die Datenanalyse läuft noch. Dennoch wurde Gaia im März nach einer Folgemission abgeschaltet.

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Aufwirbeln eines sehr massereichen Schwarzen Lochs

Eine Akkretionsscheibe um ein Schwarzes Loch wirbelt schräg im Bild. Nach links oben steigt ein wirbelnder blauer, transparenter Strahl auf. Mitten in der Akkretionsscheibe ist eine schwarze Kugel.

Illustrationscredit: Robert Hurt, NASA/JPL-Caltech

Wie schnell kann ein Schwarzes Loch rotieren? Wenn ein Objekt aus normaler Materie zu schnell rotiert, zerbricht es. Doch ein Schwarzes Loch kann vielleicht gar nicht brechen. Und seine maximale Rotationsgeschwindigkeit ist tatsächlich unbekannt. Für gewöhnlich werden schnell rotierende Schwarze Löcher mit der Kerr-Lösung zu Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie modelliert. Das führt zu mehreren erstaunlichen, ungewöhnlichen Vorhersagen.

Eine Prognose sollte man relativ einfach überprüfen können: Man beobachtet dazu aus großer Entfernung, wie Materie in ein Schwarzes Loch fällt, das mit maximaler Geschwindigkeit rotiert. Die Materie sollte man zuletzt sehen, wenn sie fast mit Lichtgeschwindigkeit um das Schwarze Loch kreist.

Diese Vorhersage wurde mit den Satelliten NuSTAR der NASA und XMM der ESA geprüft. Sie beobachteten das sehr massereiche Schwarze Loch im Zentrum der Spiralgalaxie NGC 1365. Die Grenze nahe der Lichtgeschwindigkeit wurde bestätigt. Dazu wurden die Aufheizung und die Spektrallinien-Verbreiterung von Kernemissionen am inneren Rand der Akkretionsscheibe gemessen.

Die künstlerische Illustration zeigt eine Akkretionsscheibe aus normaler Materie. Sie wirbelt um ein Schwarzes Loch. Oben strömt ein Strahl aus. Materie, die zufällig in ein Schwarzes Loch fällt, sollte dieses nicht so stark beschleunigen. Daher bestätigen die Messungen von NuSTAR und XMM auch die Existenz der umgebenden Akkretionsscheibe.

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MESSENGERs letzter Tag auf Merkur

Wir blicken schräg auf einen rechteckigen Ausschnitt der Merkur-Oberfläche. Sie ist rot und blau farbcodiert und zeigt einige Krater. Rote Teile im Bild sind höher als blaue.

Bildcredit: NASA, Johns Hopkins Univ. APL, Staatliche Universität Arizona, CIW

MESSENGER war die erste Raumsonde, die um den innersten Planeten Merkur kreiste. Sie wurde am 30. April 2015 in der oben gezeigten Region auf Merkurs Oberfläche abgesetzt. Die Projektion entstand aus MESSENGER-Bildern und Laser-Höhenmessungen. Der Blick reicht nach Norden über den nordöstlichen Rand des breiten Shakespeare-Beckens, das mit Lava gefüllt ist.

In der linken oberen Ecke liegt der große, 48 km breite Krater Janacek. Die Höhe der Landschaft ist farbcodiert. Rote Bereiche liegen etwa 3 km über den blauen. MESSENGERs letzter Umlauf sollte etwa in der Mitte enden. Dabei sollte die Raumsonde mit fast 4 km/s auf der Oberfläche einschlagen und dabei einen neuen, etwa 16 m großen Krater erzeugen.

Der Einschlag fand auf Merkurs Rückseite statt und wurde nicht mit Teleskopen beobachtet. Er wurde aber indirekt bestätigt. Denn als die Raumsonde hinter dem Planeten auftauchen sollte, wurde kein Signal mehr gemessen. Die Raumsonde MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemisty and Ranging startete 2004. Sie erreichte 2011 den innersten Planeten im Sonnensystem und machte mehr als 4000 Umläufe.

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Terminator-Mond: Landschaft voller Schatten

Es ist Vollmond, aber die Oberfläche ist viel detaillierter zu sehen als sonst. Man erkennt viele Krater, dunkle Mondmeere und helle Mondhochländer.

Bildcredit und Bildrechte: Rich Addis

Was ist an diesem Mond anders? Es sind die Schattengrenzen. Der Terminator ist die Linie zwischen der hellen Tagseite und der dunklen Nachtseite. Auf diesem Bild ist kein direkter Terminator. Es ist ein digitales Komposit aus vielen Mondstreifen, die fast am Terminator lagen. Sie wurden auf einen Vollmond montiert. Regionen am Terminator werfen lange, markante Schatten. Durch Kontrast und Länge von Schatten wirkt ein flaches Foto dreidimensional.

Die überlagerten Bilder entstanden Anfang April im Laufe von zwei Wochen. Viele Mondkrater treten hier markant hervor, weil sie Schatten werfen. Die dunkleren Regionen werden als Maria oder Meere bezeichnet. Das Bild zeigt detailgetreu, dass sie nicht dunkler sind als der Rest des Mondes, sondern auch flacher.

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Der Virgo-Galaxienhaufen

Das Bild ist voller Galaxien, sie befinden sich im Virgio-Galaxienhaufen. Dazwischen sind Sterne im Sternbild Jungfrau verteilt. Besonders markant ist die Markarjansche Kette rechts oben.

Bildcredit und Bildrechte: Daniel Adibi

Die Galaxien im Virgo-Galaxienhaufen sind im Teleskopsichtfeld verteilt. Es ist 4 Grad breit. Der Virgohaufen ist etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt. Er ist der nächste große Galaxienhaufen in der Umgebung unserer Lokalen Gruppe.

Markant leuchten die hellen elliptischen Galaxien in Virgo. M87 links unten, M86 und M84 (von links nach rechts) rechts neben der Mitte sind im Messier-Katalog gelistet. M86 und M84 gehören zur Markarjanschen Kette. Es ist die visuell markante Galaxienkette, die rechts oben im Bild verläuft. Mitten in der Kette liegt ein faszinierendes Paar wechselwirkender Galaxien. Es sind NGC 4438 und NGC 4435. Manche kennen sie als Markarjans Augen.

Doch das markanteste Element im Virgohaufen ist die riesige elliptische Galaxie M87. Sie enthält ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Es war das erste, das je mit dem Event Horizon Telescope auf der Erde abgebildet wurde.

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Webb zeigt den planetarischen Nebel NGC 1514

Der planetarische Nebel NGC 1514 im Sternbild Stier ist in Infrarotlicht sanduhrförmig. In der Mitte leuchtet er rot. Zwei Ringe sind anscheinend die Wülste an den Enden eines Zylinders, den wir schräg von oben sehen.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, M. E. Ressler (JPL) et al.; Bearbeitung: Judy Schmidt

Was passiert, wenn einem Stern der Kernbrennstoff ausgeht? Bei Sternen wie unserer Sonne verdichtet sich das Zentrum zu einem Weißen Zwerg. Währenddessen wird die äußere Atmosphäre ins All ausgestoßen. Sie erscheint als planetarischer Nebel.

Die abgestoßene äußere Atmosphäre des planetarischen Nebels NGC 1514 ist anscheinend ein Durcheinander aus Blasen – wenn man sie in sichtbarem Licht betrachtet. Doch diese Ansicht des Weltraumteleskops James Webb in Infrarot erzählt eine andere Geschichte. In diesem Licht hat der Nebel eine ausgeprägte Sanduhrform, die als Zylinder interpretiert wird. Wir blicken entlang der Diagonale darauf.

In der Mitte des Nebels erkennt ihr bei genauem Hinsehen auch einen hellen Zentralstern. Er gehört wahrscheinlich zu einem Doppelsternsystem. Weitere Beobachtungen zeigen vielleicht besser, wie sich dieser Nebel entwickelt und wie die Zentralsterne zusammenwirken, um die Zylinder und Blasen zu erzeugen, die wir sehen.

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