Schlagwort: Abell

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Galaxienhaufen Abell 370 und dahinter

Der Galaxienhaufen Abell 370 im Sternbild Walfisch (Cetus) enthält viele blaue Bögen. Es sind verzerrte Abbildungen von Galaxien, die viel weiter entfernt sind.

Bildcredit: NASA, ESA, Jennifer Lotz und das HFF-Team (STScI)

Der massereiche Galaxienhaufen Abell 370 ist etwa vier Milliarden Lichtjahre entfernt. Er besitzt zwei markante, gewaltige elliptische Galaxien. Der scharfe Schnappschuss des Weltraumteleskops Hubble ist von blassen Bögen überschwemmt.

Die blassen, bläulichen Bögen und der markante Drachenbogen links unter der Mitte sind Bilder von Galaxien, die weit hinter Abell 370 liegen. Ihr Licht wäre sonst unentdeckt geblieben. Sie sind etwa doppelt so weit entfernt und werden von der gewaltigen Gravitationsmasse des Haufens vergrößert und verzerrt. Diese Masse ist großteils unsichtbar.

Der Effekt bietet einen reizenden, flüchtigen Blick auf Galaxien im frühen Universum. Er ist als Gravitationslinseneffekt bekannt. Schon vor seiner Entdeckung wurde er als Folge der gekrümmten Raumzeit von Einstein vorhergesagt. Das war vor einem Jahrhundert.

Abell 370 liegt weit hinter dem gezackten Sternen rechts unten im Sternbild Walfisch (Cetus), dem Meerungeheuer. Sie befinden sich im Vordergrund in der Milchstraße. Abell 370 ist der letzte von sechs Galaxienhaufen, die beim Frontier-Fields–Projekt abgebildet wurden. Das Projekt wurde kürzlich vollendet.

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Der Galaxienhaufen Abell 2666

Hinter gezackten Sternen in der Milchstraße liegt der Galaxienhaufen Abell 2666 mitten im Bild. Die markanteste Galaxie in der Mitte ist NGC 7768.

Bildcredit und Bildrechte: Bernhard Hubl, CEDIC 2017

Die Galaxien von Abell 2666 liegen weit außerhalb der Milchstraße. Sie sind etwa 340 Millionen Lichtjahre entfernt. Man findet sie im hoch fliegenden Sternbild Pegasus. Dieses scharfe Teleskopbild zeigt die hübschen Galaxien im Haufen hinter den gezackten Sternen der Milchstraße.

Mitten im Haufen liegt die riesige elliptische Galaxie NGC 7768. Man vermutet, dass solche massereichen Galaxien wachsen, indem sie mit anderen Galaxien verschmelzen, während der Haufen entsteht. Dabei fallen Galaxien durch das Zentrum der Gravitationssenke im Haufen. Wahrscheinlich enthält NGC 7768 ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Das ist typisch für markante Haufengalaxien.

In der geschätzten Entfernung von Abell 2666 ist dieses kosmische Bild etwa 5 Millionen Lichtjahre breit.

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NGC 891 versus Abell 347

Rechts oben ist die große Spiralgalaxie NGC 891. Wir sehen sie fast genau von der Kante. Links unten leuchten die Galaxien des Haufens Abell 347 hinter den Sternen der Milchstraße, sie sind viel weiter entfernt und daher kleiner.

Bildcredit und Bildrechte: Juan Lozano de Haro

Dieses gut gewählte Sichtfeld ist voller Galaxien. Es ist am Himmel etwa 1 Grad breit und liegt im nördlichen Sternbild Andromeda. Rechts oben ist die große Spiralgalaxie NGC 891. Sie ist 100.000 Lichtjahre groß. Wir sehen sie fast genau von der Seite.

NGC 891 ist ungefähr 30 Millionen Lichtjahre entfernt und sieht unserer Milchstraße sehr ähnlich. Sie ist eine abgeflachte, dünne galaktische Scheibe. Die Scheibe und ihre zentrale Wölbung sind in der Mitte von dunklen, undurchsichtigen Staubwolken geteilt.

Links unten liegen die Mitglieder des Galaxienhaufens Abell 347 hinter vielen Sternen der Milchstraße. Abell 347 ist fast 240 Millionen Lichtjahre entfernt. Er präsentiert auf dem scharfen Teleskopbild seine großen Galaxien. Die Galaxien von Abell 347 sind ähnlich groß wie NGC 891. Weil sie aber fast achtmal weiter entfernt sind, ist ihre scheinbare Größe ungefähr ein Achtel der Größe von NGC 891.

Beobachtet den größten Vollmond seit 1948

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Abell 370: Galaxienhaufen-Gravitationslinse

Der Bogen rechts oben im Bild von Abell 370 im Sternbild Walfisch wurde schon früh entdeckt, doch erst in den 1980er-Jahren fand man eine Erklärung dafür. Im Bild befinden sich viele weitere, aber kleinere Bögen. Sie stammen von Galaxien, die weit dahinter liegen.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-SM4-ERO-Team und ST-ECF

Was ist dieser seltsame Bogen? Auf Fotos des Galaxienhaufens Abell 370 zeigte sich ein ungewöhnlicher Bogen rechts über vielen Galaxien im Haufen. Man war zwar neugierig, doch die erste Reaktion war, den Bogen nicht weiter zu erwähnen, weil man zuvor nichts Vergleichbares beobachtet hatte.

Doch Mitte der 1980er-Jahre wurden die Bilder besser. Man erkannte den Bogen als Prototyp einer neuen Art astrophysikalischer Phänomene. Es ist der Gravitationslinseneffekt. Galaxienhaufen üben diesen Effekt auf Galaxien aus, die dahinter liegen. Heute wissen wir, dass dieser Bogen zwei verzerrte Bilder einer ziemlich gewöhnlichen Galaxie zeigt, die zufällig weit hinter dem riesigen Haufen liegt.

Durch die Gravitation von Abell 370 wird das Licht dieser und anderer Galaxien im Hintergrund aufgefächert. Dadurch erreicht es den Beobachter auf mehreren Wegen, ähnlich wie Licht einer fernen Lampe, das durch den Stiel an einem Weinglas fällt. Mitte Juli 2009 nützten Astronomen das Weltraumteleskop Hubble, um Abell 370 und seine Gravitationslinsenbilder detailreicher als je zuvor abzubilden. Hubble war damals gerade erst aufgerüstet worden.

Fast alle gelben Flecken im Bild sind Galaxien in Abell 370. Ein scharfes Auge erkennt jedoch viele seltsame Bögen und verzerrte Kurven. Es sind Bilder von weit entfernten Galaxien. Abell 370 und seine Bögen bieten einen einzigartigen Zugang zur Verteilung von normaler und Dunkler Materie in Galaxienhaufen und im Universum.

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Galaxienhaufen Abell S1063 und jenseits davon

Zwischen den Galaxien des Haufens Abell S1063 im Sternbild Kranich verlaufen gekrümmte blaue Bögen. Es sind Bilder von Galaxien, die viel weiter entfernt sind. Die Bögen entstehen durch den Gravitationslinseneffekt.

Bildcredit: NASA, ESA, Jennifer Lotz (STScI)

Die Galaxien im massereichen Haufen Abell S1063 sind etwa 4 Milliarden Lichtjahre entfernt. Diese scharfe Aufnahme stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Die Galaxien sind dicht gedrängt. Doch die blassen bläulichen Bögen sind vergrößerte Bilder von Galaxien, die weit hinter Abell S1063 liegen. Ihr Licht wäre ohne Abell S1063 nicht entdeckt worden. Sie sind etwa doppelt so weit entfernt.

Die Masse von Abell S1063 beträgt ungefähr 100 Billionen Sonnenmassen, doch sie ist großteils unsichtbar. Durch diese Masse werden die weiter entfernten Galaxien vergrößert und verzerrt. Man kennt das als Gravitationslinseneffekt. Er bietet einen interessanten, flüchtigen Blick auf Galaxien im frühen Universum. Die Verzerrung entsteht durch die gekrümmte Raumzeit. Diese wurde vor hundert Jahren erstmals von Einstein vorhergesagt. Das Bild von Hubble ist Teil von Frontier Fields, einem Programm, das die letzte Grenze erforschen soll.

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ESO 137-001 verliert ihre interstellare Materie

Eine Spiralgalaxie rast unglaublich schnell diagonal durchs Bild nach rechts oben. Sie zieht einen langen, blau leuchtenden Strahl aus abgestreiftem Gas und Staub hinter sich her.

Bildcredit: NASA, ESA, CXC

Die Spiralgalaxie ESO 137-001 rast durch den massereichen Galaxienhaufen Abell 3627. Er ist 220 Millionen Lichtjahre entfernt. Auf dem farbigen Kompositbild von Hubble und Chandra seht ihr die Galaxie zwischen Sternen im Vordergrund. Diese befinden sich in der Milchstraße im Sternbild Südliches Dreieck.

Die Spirale rast mit fast 7 Millionen Kilometern pro Stunde dahin. Deshalb wird alles an Gas und Staub abgestreift, das sich darin befindet. Der Staudruck der heißen, dünnen interstellaren Materie im Haufen ist nämlich stärker als die Gravitation der Galaxie. Die Hubble-Daten wurden in sichtbarem Licht aufgenommen. Sie zeigen, dass im abgestreiften Material in den kurzen, nachziehenden blauen Strahlen helle Sternhaufen entstanden sind.

Chandras Daten in Röntgenlicht zeigen die gewaltige Menge an heißem, abgestreiftem Gas als diffuse, dunkle blaue Streifen. Sie reichen mehr als 400.000 Lichtjahre nach rechts unten. Der beträchtliche Verlust an Staub und Gas erschwert neue Sternbildung in dieser Galaxie. Rechts neben ESO 137-001 ist eine gelbliche elliptische Galaxie, der es an Staub und Gas fehlt, womit sie Sterne bildenden könnte.

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Der Medusanebel

Der Medusanebel im Sternbild Zwillinge ist hier besonders farbenprächtig dargestellt. Links ist ein Bogen gefaserter roter Nebel, rechts daneben mischen sich orangefarbene und blaue Nebel. Auch der Stern, der seine Hülle abwirft, ist im Bild.

Bildcredit und Bildrechte: Europäische Südsternwarte, VLT

Verflochtene Fasern aus leuchtendem Gas deuten den landläufigen Namen des Nebels an: Medusanebel. Diese Medusa ist auch als Abell 21 bekannt. Sie ist ein alter planetarischer Nebel, der zirka 1500 Lichtjahre entfernt ist. Er liegt an der südlichen Grenze des Sternbildes Zwillinge.

Wie sein mythologischer Namensvetter geht der Nebel mit einer dramatischen Transformation einher. Die Phase eines planetarischen Nebels ist ein Endstadium in der Entwicklung von Sternen mit geringer Masse wie die Sonne. Dabei verwandeln sie sich von Roten Riesen in heiße weiße Zwergsterne. Dabei stoßen sie ihre äußeren Hüllen ab.

Die Ultraviolettstrahlung des heißen Sterns bringt den Nebel zum Leuchten. Der helle Stern in der Mitte dieser Teleskop-Nahaufnahme liegt im Vordergrund. Er hat keinen Bezug zum Nebel. Der Zentralstern der Medusa, der sich verwandelt, ist der weniger helle Stern mittig im rechten Bildteil. Der Medusanebel ist wohl größer als 4 Lichtjahre.

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Zwei Schwarze Löcher tanzen in 3C 75

Mitten im Bild leuchtet ein blauer Nebel vor einem dunklen Hintergrund, darin zeichnen sich zwei sternartige Lichtquellen ab, von denen drei nebelartige rosarote Schlieren ausströmen.

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

Was passiert in der aktiven Galaxie 3C 75? Dieses Kompositbild entstand aus Röntgen- (blau) und Radiodaten (rosarot). Die beiden hellen Quellen in der Mitte sind extrem massereiche Schwarze Löcher. Sie umkreisen einander und versorgen die gewaltige Radioquelle 3C 75 mit Energie.

Die massereichen Schwarzen Löcher stoßen Strahlen aus relativistischen Teilchen aus. Sie sind 25.000 Lichtjahre voneinander entfernt und von Gas umgeben. Das Gas ist viele Millionen Grad heiß und leuchtet in Röntgenlicht. Das Gebilde ist etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt. Es befinden sich im Inneren zweier verschmelzender Galaxien. Sie gehören zum Galaxienhaufen Abell 400.

Forschende vermuten, dass die beiden massereichen Schwarzen Löcher ein Doppelsystem sind, das durch Gravitation aneinander gebunden ist. Der Schluss liegt nahe, denn die Ströme wirken einheitlich zurückgefegt. Das ist sehr wahrscheinlich auf eine gemeinsame Bewegung zurückzuführen, denn sie rasen mit 1200 Kilometern pro Sekunde durch das heiße Gas im Haufen.

Solche spektakulären kosmischen Verschmelzungen kommen in der Umgebung dicht gedrängter Galaxienhaufen im fernen Universum vermutlich häufig vor. Kurz vor ihrer Verschmelzung werden sie zu einer intensiven Quelle für Gravitationswellen.

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