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.

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Der planetarische Nebel Abell 7

Der blasse planetarische Nebel Abell 7 im Sternbild Hase (Lepus) ist etwa 20.000 Jahre alt.

Bildcredit und Bildrechte: Donald Waid, Ron Dilulio

Der sehr blasse planetarische Nebel Abell 7 ist etwa 1800 Lichtjahre entfernt, knapp südlich von Orion am Himmel des Planeten Erde im Sternbild Hase (Lepus). Dieses detailreiche Teleskopbild zeigt den etwa 8 Lichtjahre großen, allgemein einfachen runden Nebel. Er ist von Sternen der Milchstraße umgeben, nahe der Sichtlinie liegen ferne Galaxien im Hintergrund.

Die schönen, komplexen Details in seinem Inneren wurden mithilfe von Schmalbandfiltern verstärkt. Die Emissionen von Wasserstoff sind in rötlichen Farbtönen dargestellt, die Strahlung von Sauerstoff ist in blauen und grünen Farben kartiert. Das verleiht Abell 7, der für das bloße Auge zu blass wäre, eine natürliche Erscheinung.

Ein planetarischer Nebel stellt eine sehr kurze Schlussphase in der Entwicklung eines Sterns dar, wenn der zentrale, einst sonnenähnliche Stern seine äußeren Hüllen abstößt. Unsere Sonne erreicht dieses Stadium in fünf Milliarden Jahren. Abell 7 ist ungefähr 20.000 Jahre alt. Sein Zentralstern ist hier als verblassender weißer Zwerg zu sehen, er ist etwa 10 Milliarden Jahre alt.

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Abell 3827: Gravitationslinse eines Galaxienhaufens

Der Haufen Abell 3827 streut das Licht einer fernen Hintergrundgalaxie, sodass wir mehrere Bilder dieser Galaxie sehen.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA, R. Massey

Ist das eine Galaxie oder sind es drei? Dieses Hubblebild des massereichen Galaxienhaufens Abell 3827 zeigt rechts eine anscheinend sehr ungewöhnliche Galaxie. Sie ist gekrümmt und hat drei Zentren. Eine genaue Analyse zeigt jedoch, dass es drei Bilder derselben Hintergrundgalaxie sind – und dass es mindestens vier weitere Bilder gibt.

Das Licht, das wir von dieser einzelnen blauen Galaxie im Hintergrund sehen, nimmt mehrere Wege durch die komplexe Gravitation des Haufens, so wie ein einzelnes fernes Licht mehrere Wege durch den Stiel eines Weinglases nehmen kann. Wenn man erforscht, auf welche Weise ein Haufen wie Abell 3827 und seine Bestandteile fernes Licht ablenkt, erhält man Information darüber, wie die Masse und die dunkle Materie darin verteilt sind.

Die Rotverschiebung von Abell 3827 beträgt 0,1. Damit ist der Galaxienhaufen so weit entfernt, dass das Licht, das wir von ihm sehen, vor etwa 1,3 Milliarden Jahren abgestrahlt wurde. Das war vor der Zeit, als Dinosaurier die Erde bewohnten. Daher sind die zentralen Galaxien des Haufens mittlerweile sicherlich bei einem Fest an galaktischem Kannibalismus zu einer riesigen Galaxie nahe dem Haufenzentrum verschmolzen.

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Der Medusanebel

Der Medusanebel, auch Abell 21, ist ein planetarischer Nebel im Sternbild Zwillinge.

Bildcredit und Bildrechte: Josep Drudis

Beschreibung: Verschlungene, verworrene Fasern aus leuchtendem Gas führten zum landläufigen Namen des Nebels: Medusanebel. Diese Medusa ist auch als Abell 21 bekannt. Sie ist ein alter, etwa 1500 Lichtjahre entfernter planetarischer Nebel im Sternbild Zwillinge (Gemini).

Wie der mythologische Namensvetter steht auch der Nebel für eine dramatische Transformation. Die Phase eines planetarischen Nebels ist ein Endstadium in der Evolution massearmer Sterne wie der Sonne, wenn sie sich von Roten Riesen in heiße weiße Zwergsterne verwandeln und dabei ihre äußeren Schichten abstoßen.

Die ultraviolette Strahlung des heißen Sterns liefert die Energie für das Leuchten des Nebels. Der transformierende Stern der Medusa ist der blasse Stern nahe der Mitte der hellen, sichelförmigen Form. Auf dieser detailreichen Teleskopansicht reichen die blasseren Fasern rechts über die helle, sichelförmige Region hinaus. Die Größe des Medusanebels wird auf mehr als vier Lichtjahre geschätzt.

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Der Galaxienhaufen im Herkules

Der Herkules-Galaxienhaufen ist 500 Millionen Lichtjahre entfernt und wird auch als Abell 2151 bezeichnet.

Bildcredit und Bildrechte: Howard Trottier

Beschreibung: Hier sind Galaxien des Herkuleshaufens, eine Gruppe an Inseluniversen, die etwa 500 Millionen Lichtjahre entfernt sind. Der Haufen ist auch als Abell 2151 bekannt und enthält viele gas- und staubreiche, Sterne bildende Spiralgalaxien. Er besitzt aber auch einige wenige elliptische Galaxien, denen es an Gas und Staub mangelt, und somit auch an den damit zusammenhängenden jungen Sternen.

An den Farben dieses detailreichen Kompositbildes erkennt man deutlich die Sterne bildenden Galaxien an ihrem blauen Farbton und Galaxien mit älteren Sternpopulationen an ihrem gelblichen Schimmer.

Das scharfe Bild zeigt ungefähr einen halben Grad im Zentrum des Haufens, was in der geschätzten Entfernung des Haufens mehr als 4 Millionen Lichtjahren entspricht. Die Beugungslichtkreuze um hellere Vordergrundsterne in unserer Milchstraße entstehen durch die Spiegelhalterung des abbildenden Teleskops.

Viele Galaxien auf dieser kosmischen Aussicht kollidieren oder verschmelzen anscheinend mit anderen, wieder andere wirken verzerrt – all das sind klare Hinweise, dass Haufengalaxien häufig miteinander wechselwirken. Man könnte sogar den Herkuleshaufen selbst als das Ergebnis einer andauernden Verschmelzungen kleinerer Galaxienhaufen betrachten, und man vermutet, dass er sich ähnlich verhält wie junge Galaxienhaufen im viel weiter entfernten frühen Universum.

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Der planetarische Nebel Abell 78

Abell 78 liegt ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan.

Bildcredit und Bildrechte: Bernhard Hubl

Beschreibung: Der planetarische Nebel Abell 78 sticht auf dieser farbenprächtigen Teleskop-Himmelslandschaft hervor. Die Farben der gezackten Milchstraßensterne lassen auf ihre Oberflächentemperaturen schließen: Kühlere Sterne sind gelblicher, heißere sind bläulicher als die Sonne.

Doch Abell 78 selbst leuchtet in den charakteristischen Emissionen ionisierter Atome in der zarten Materiehülle, die vom extrem heißen Zentralstern abgeworfen wurde. Die Atome werden ionisiert, indem ihre Elektronen durch das energiereiche, aber unsichtbare Ultraviolettlicht des Zentralsterns abgestreift werden.

Das sichtbare blau-grüne Leuchten der Schleifen und Fasern in der Zentralregion des Nebels sind Emissionen von doppelt ionisierten Sauerstoffatomen. Die starken roten Emissionen stammen von Elektronen, die mit Wasserstoffatomen rekombinieren.

Abell 78 liegt ungefähr 5000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schwan und ist etwa drei Lichtjahre groß. Ein planetarischer Nebel wie Abell 78 stellt eine sehr kurze Schlussphase der Sternentwicklung dar, die auch unsere Sonne erfährt … in ungefähr 5 Milliarden Jahren.

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Auswärtige Galaxien

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

Bildcredit und Bildrechte: DatenHubble-Vermächtnisarchiv, BearbeitungDomingo Pestana

Diese Galaxiengruppe ist weit, weit weg. Sie ist etwa 450 Millionen Lichtjahre vom Planeten Erde entfernt. Katalogisiert ist der Galaxienhaufen als Abell S0740. Das Bild des Weltraumteleskops Hubble wurde neu bearbeitet. Es zeigt eine beachtliche Auswahl an Galaxien, die unterschiedlich groß und geformt sind. Im Vordergrund sind nur wenige gezackte Sterne im Feld verteilt.

Die große zentrale elliptische Galaxie ESO 325-G004 rechts neben der Mitte ist hier sehr markant. Sie umfasst mehr als 100.000 Lichtjahre und enthält ungefähr 100 Milliarden Sterne. Damit ist sie ähnlich groß wie die Spirale unserer Milchstraße. Hubbles Daten zeigen sogar bei diesen fernen Galaxien einen Reichtum an Details. Dazu gehören die Arme und Staubbahnen, Sternhaufen, Ringstrukturen und Bögen von Gravitationslinsen.

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Katalogeintrag Nummer 1

Sechs Bildfelder zeigen erste Einträge in bekannten astronomischen Katalogen. Die Reihenfolge ist chronologisch. Links oben ist der bekannte Krebsnebel M1.

Bildcredit und Bildrechte: Bernhard Hubl (CEDIC)

Jede Reise beginnt mit einem ersten Schritt und jeder Katalog hat einen ersten Eintrag. Die Bildfelder sind – von links oben nach rechts unten – chronologisch nach der Erstveröffentlichung sortiert. Sie zeigen die ersten Einträge sechs bekannter Deep-Sky-Kataloge.

Der erste Eintrag in Charles Messiers Katalog aus dem Jahr 1774 ist das berühmte kosmische Krustentier M1, der Krebsnebel. Er ist ein bekannter Supernovaüberrest. J.L.E. Dreyers (nicht so neuer) New General Catalog (NGC) wurde 1888 veröffentlicht. NGC 1 ist eine Spiralgalaxie im Pegasus. Sie ist im nächsten Bildfeld gezeigt. Im selben Bild befindet sich darunter eine weitere Spiralgalaxie. Sie ist als NGC 2 katalogisiert. IC 1 in Dreyers nachfolgendem Index Catalog (IC, nächstes Bildfeld) ist jedoch ein blasser Doppelstern.

Der Dunkelnebel Barnard 1 liegt im Perseus-Molekülwolkenkomplex. Er eröffnet die untere Reihe mit einem Katalog dunkler Markierungen am Himmel, den E.E. Barnard 1919 veröffentlichte. Abell 1 ist ein ferner Galaxienhaufen in Pegasus aus George Abells Catalog of Rich Clusters of Galaxies aus dem Jahr 1958. Das letzte Bild zeigt vdB 1 aus Sidney van den Berghs Studien im Jahr 1966. Der hübsche blaue galaktische Reflexionsnebel liegt im Sternbild Kassiopeia.

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