Verlorene Milchstraße: Kollision mit Andromeda steht bevor

Das Bild ist ein Grafik-Komposit, es zeigt die Andromeda-Galaxie Messier 31 im Anflug auf unsere Milchstraße, mit der sie in etwa 4,5 Milliarden Jahren kollidieren wird.

Bildcredit: NASA, ESA, Z. Levay und R. vun der Marel (STScI), T. Hallas und A. Mellinger

Kollidiert unsere Milchstraße eines Tages mit ihrer größeren Nachbarin, der Andromedagalaxie? Ja, wahrscheinlich. Wenn man auf aktuellen Bildern des Weltraumteleskops Hubble leichte Verschiebungen der Sterne in M31 vor den Hintergrundgalaxien sorgfältig vermisst, lässt das vermuten, dass das Zentrum von M31 auf direktem Kollisionskurs mit dem Zentrum unserer Heimatgalaxie sein könnte.

Die Abweichungen der Seitwärtsgeschwindigkeit reichen anscheinend für eine gute Chance, dass die zentralen Teile der beiden Galaxien einander geringfügig verfehlen, doch sie kommen einander nahe genug, dass ihre äußeren Halos gravitativ verbunden werden. Wenn das geschieht, werden die beiden Galaxien verbunden, tanzen umeinander, verschmelzen schließlich und werden – im Laufe von Milliarden Jahren – zu einer großen elliptischen Galaxie.

Diese Kombination an Bildern zeigt den Himmel einer Welt (der Erde?) in ferner Zukunft, wenn die äußeren Teile der Galaxien zu kollidieren beginnen. Die genaue Zukunft unserer Milchstraße und der ganzen umgebenden Lokalen Gruppe bleibt wohl in den nächsten Jahren ein aktives Forschungsthema.

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Andromedas vergangene und künftige Sterne

Das Bild zeigt M31, die Andromedagalaxie, in orange gefärbtem Infrarotlicht und im sichtbaren Licht, das weiß und blau gefärbt ist.

Bildcredit: NASA, NSF, NOAJ, Hubble, Subaru, Mayall, DSS, Spitzer; Bearbeitung und Bildrechte: Robert Gendler und Russell Croman

Dieses Bild von Andromeda zeigt nicht nur, wo es jetzt Sterne gibt, sondern auch, wo bald Sterne sein werden. Die große, schöne Andromedagalaxie M31 ist eine etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie. Für dieses faszinierende Kompositbild von Andromeda in Wellenlängen innerhalb und außerhalb des sichtbaren Lichts wurden Aufnahmen von weltraum- und bodenbasierten Observatorien kombiniert.

Sichtbares Licht zeigt, wo die Sterne von M31 jetzt sind. Sie leuchten weiß und blau und wurden von den Teleskopen Hubble, Subaru und Mayall abgebildet. Infrarotlicht zeigt, wo in M31 in naher Zukunft Sterne entstehen. Es ist orangefarben abgebildet und wurde vom Weltraumteleskop Spitzer der NASA aufgenommen.

Das Infrarotlicht zeigt gewaltige, von Sternen erwärmte Staubbahnen entlang der Spiralarme von Andromeda. Der Staub ist ein Indikator für die gewaltige Menge an interstellarem Gas in der Galaxie, es ist Rohmaterial für künftige Sternbildung. Diese neuen Sterne entstehen wahrscheinlich im Laufe der nächsten hundert Millionen Jahre, lange bevor Andromeda in etwa fünf Milliarden Jahren mit unserer Milchstraße verschmilzt.

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Die merkwürdigen Galaxien von Arp 273

Diese merkwürdigen Galaxien im Sternbild Andromeda sind als Arp 273 oder auch UGC 1810 katalogisiert.

Bildcredit und Bildrechte: Jason Guenzel

Beschreibung: Die gezackten Sterne im Vordergrund dieses Hinterhof-Teleskopbildes liegen in unserer Milchstraße. Doch die beiden markanten Galaxien, die mehr als 300 Millionen Lichtjahren entfernt sind, liegen weit außerhalb der Milchstraße. Ihre verzerrte Erscheinung entsteht durch Gezeiten, die bei den engen Begegnungen des Paares entstehen.

Die Galaxien sind als Arp 273 (auch UGC 1810) katalogisiert. Sie sehen seltsam aus, doch man weiß inzwischen, dass wechselwirkende Galaxien im Universum weit verbreitet sind.

Die nahe gelegene große Andromeda-Spiralgalaxie ist ungefähr zwei Millionen Lichtjahre entfernt und nähert sich der Milchstraße. Die verzerrten Galaxien von Arp 273 sind vielleicht eine Analogie der Begegnung in ferner Zukunft. Bei wiederholten Begegnungen können Galaxien auf einer kosmischen Zeitskala zu einer einzigen Sternengalaxie verschmelzen.

Aus unserer Perspektive sind die hellen Kerne der Galaxien in Arp 273 nur wenig mehr als 100.000 Lichtjahre voneinander entfernt.

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Wien, 26. Februar 2022, 18h: Führung im Sterngarten mit APOD-Übersetzerin
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M31, die Andromedagalaxie

Die Andromedagalaxie M31 im Sternbild Andromeda.

Bildcredit: Subaru (NAOJ), Hubble (NASA/ESA), Mayall (NSF); Bearbeitung und Bildrechte: R. Gendler und R. Croman

Beschreibung: Das fernste Objekt, das wir leicht mit bloßem Auge sehen können, ist M31, die prächtige Andromedagalaxie. Selbst in einer Entfernung von zweieinhalb Millionen Lichtjahren ist diese gewaltige, mehr als 200.000 Lichtjahre große Spiralgalaxie noch sichtbar, wenn auch nur als blasse, nebelige Wolke im Sternbild Andromeda.

Auf diesem tollen Teleskopbild sind hingegen ein heller gelber Kern, dunkle gewundene Staubbahnen und ausgedehnte Spiralarme zu sehen, die mit blauen Sternhaufen und roten Nebeln gesprenkelt sind, dieses kombiniert Daten von Hubble im Orbit mit bodenbasierten Bildern von Subaru und Mayall.

In nur etwa fünf Milliarden Jahren sehen wir die Andromedagalaxie vielleicht noch besser, weil sie wohl den ganzen Nachthimmel einnehmen wird – kurz bevor sie mit unserer Milchstraße verschmilzt.

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Die Galaxie zwischen zwei Freunden

Nachthimmel über dem Plateau d'Emparis in den französischen Alpen mit Andromedagalaxie und Dreiecksgalaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Lefranc

Beschreibung: In einer Augustnacht genossen zwei Freunde nach einer Tageswanderung auf dem Plateau d’Emparis in den französischen Alpen diese Aussicht. In 2400 Metern Höhe war der Himmel klar. Das Licht des untergehenden Mondes beleuchtet auf diesem einfachen senkrechten Panorama den Vordergrund.

Am linken Rand des Panoramas leuchten die Sterne von Kassiopeia und Perseus in der Ebene unserer Milchstraße. Die Andromedagalaxie ist die markante blasse Wolke in der Nacht mit hellerem Kern direkt über den beiden Freunden. Die etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Andromeda ist die nächste große Spiralgalaxie hinter den Sternen der Milchstraße.

Der schwächere, unscharfe Fleck am Himmel genau zwischen den beiden ist M33, auch bekannt als Dreiecksgalaxie, was die extragalaktische Perspektive des Abends noch verstärkt. Die etwa 3 Millionen Lichtjahre entfernte Dreiecksgalaxie ist nach Andromeda und der Milchstraße die drittgrößte Galaxie der Lokalen Gruppe.

In dieser Nacht waren die beiden Freunde etwa drei Lichtnanosekunden voneinander entfernt.

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NGC 147 and NGC 185

Die Zwerggalaxien NGC 147 (links) und NGC 185 in Andromedas Population kleiner Begleitgalaxien.

Bildcredit und Bildrechte: Dan Bartlett

Beschreibung: Die Zwerggalaxien NGC 147 (links) und NGC 185 liegen auf diesem scharfen Teleskopporträt Seite an Seite. Es sind selten abgebildete Begleiterinnen von M31, der prächtigen Andromeda-Spiralgalaxie, die etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt ist.

Ihr Abstand am Himmel beträgt in einem hübschen Sichtfeld weniger als einen Grad, das entspricht in der Entfernung der Andromedagalaxie etwa 35.000 Lichtjahren. Andromeda selbst liegt weit außerhalb dieses Bildes. Die helleren und berühmteren Begleitgalaxien M32 und M110 von Andromeda liegen näher an der prächtigen Spirale.

NGC 147 und NGC 185 wurden als Zwillingsgalaxien erkannt, sie bilden ein gravitativ stabiles Binärsystem. Doch auch die in jüngster Zeit entdeckte blasse Zwerggalaxie Cassiopeia II ist anscheinend Teil dieses Systems, das eine gravitativ gebundene Gruppe in Andromedas faszinierender Population kleiner Begleitgalaxien bildet.

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Mirachs Geist

Mirachs Geist ist die Galaxie NGC 404.

Bildcredit und Bildrechte: John Chumack

Beschreibung: Wenn es um Geister geht, ist Mirachs Geist nicht besonders gruselig. Mirachs Geist ist bloß eine blasse, verschwommene Galaxie, die in der Astronomie gut bekannt ist, sie liegt zufällig fast genau in derselben Sichtlinie wie der helle Stern Mirach.

Mirach, der auch als Beta Andromedae bezeichnet wird, leuchtet im Zentrum dieses Sternenfeldes. Er ist ein etwa 200 Lichtjahre entfernter Roter Riese, der zwar kühler ist als die Sonne, aber viel größer und daher insgesamt viel heller als unser Heimatstern.

Auf vielen Teleskopansichten ist alles in der Nähe von Mirach in seinem Glanz und hinter den Beugungsspitzen versteckt, daher wirkt die blasse, verschwommene Galaxie oft wie eine geisterhafte innere Reflexion seines gleißenden Sternenlichtes. Doch auf diesem scharfen Bild leuchtet Mirachs Geist rechts über Mirach. Es ist eine Galaxie, sie ist als NGC 404 katalogisiert und schätzungsweise 10 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Details am Himmel Richtung Andromeda

Die Andromedagalaxie M33 und ihre Umgebung in der Lokalen Gruppe.

Bildcredit und Lizenz: Stefan Ziegenbalg

Beschreibung: Was umgibt die Andromedagalaxie? Im All ist Andromeda (M31) im näheren Umfeld von mehreren kleinen Begleitgalaxien umgeben, in der weiteren Umgebung liegt sie in der Lokalen Gruppe, zu der auch unsere Milchstraße zählt. Am Himmel ist M31 scheinbar von Gaswolken in unserer Milchstraße umgeben, ähnlich wie wenn Wasserwolken in der Erdatmosphäre scheinbar den Mond einhüllen. Die Gaswolken um Andromeda sind jedoch zu blass, um sie zu sehen.

Dieses 45 Grad hohe Bild ist eines der detailreicheren, die je von der weiten Andromeda-Region fotografiert wurden. Die Aufnahme entstand im Licht, das von Wasserstoff abgestrahlt wird, es zeigt die blassen, fremdartigen Wolken beispiellos detailreich.

Doch das Bild zeigt noch mehr. Oben befindet sich die Dreiecksgalaxie (M33), die drittgrößte Galaxie in der Lokalen Gruppe und das am weitesten entfernte Objekt, das mit bloßem Auge zu sehen ist. Unter M33 befindet sich der helle rote Milchstraßenstern Mirach. Die Abbildung wurde digitale aus mehreren lang belichteten Aufnahmen kombiniert, die zwischen 2018 und 2021 in Pulsnitz (Deutschland) fotografiert wurden.

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Die Andromeda Galaxie in Ultraviolett

Die Andromedagalaxie M31, unsere nächstliegende große Nachbargalaxie in Ultraviolettlicht, aufgenommen von GALEX.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, GALEX

Beschreibung: Wie sieht die Andromedagalaxie in Ultraviolettlicht aus? Hier dominieren junge blaue Sterne, die das galaktische Zentrum umkreisen. Die Andromedagalaxie ist auch als M31 bekannt und an die 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Verglichen mit anderen großen Galaxien ist sie wirklich sehr nahe.

Ihr Durchmesser beträgt etwa 230.000 Lichtjahre, daher benötigte das NASA-Satellitenteleskop Galaxy Evolution Explorer (GALEX) elf verschiedene Bildfelder, um im Jahr 2003 dieses wunderschöne Porträt der Spiralgalaxie im Ultraviolettlicht zu erstellen. Während auf Bildern in sichtbarem Licht die Spiralarme der Andromedagalaxie markant hervortreten, sehen ihre Arme im Ultraviolettlicht eher wie Ringe aus. Diese Ringe sind Orte mit intensiver Sternbildung und werden als Hinweis gedeutet, dass Andromeda vor mehr als 200 Millionen Jahren mit der kleineren benachbarten elliptischen Galaxie M32 kollidierte.

Die Andromedagalaxie und unsere eigene, vergleichbare Milchstraße sind die massereichsten Mitglieder der Lokalen Gruppe und kollidieren voraussichtlich in mehreren Milliarden Jahren – vielleicht etwa dann, wenn sich die Atmosphäre unserer Sonne ausdehnt, bis sie die Erde verschlingt.

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Andromdeda als Einzelaufnahme

Die Andromeda-Galaxie M31 posiert über einer alten Mine im Süden von Portugal.

Bildcredit und Bildrechte: Miguel Claro (TWAN, Dark Sky Alqueva)

Beschreibung: Wie weit können wir sehen? Die 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Andromedagalaxie ist das fernste Objekt, das man leicht mit bloßem Auge sehen kann. Andere Objekte des Nachthimmels wie Sterne, Sternhaufen und Nebel sind in der Regel Hunderte bis Tausende Lichtjahre entfernt. Damit liegen sie weit außerhalb des Sonnensystems, sind aber bezogen auf unsere Galaxis relativ nahe.

Die außerhalb der Milchstraße gelegene Galaxie ist auch als M31 bekannt. Auf dieser gut geplanten, detailreichen Nachthimmelslandschaft, die bei einer alten Mine im Süden von Portugal fotografiert wurde, posiert sie direkt über einem Schornstein. Das Bild wurde als Einzelaufnahme fotografiert. Die Kamera folgte dem Himmel, daher ist der Vordergrund durch die Bewegung leicht verschwommen.

Andromeda selbst erscheint riesig. Normalerweise sieht man mit bloßem Auge nur die helle Zentralregion der Galaxie. Hier geht das Zentrum in die blasseren äußeren Bereiche mit den Spiralarmen über, die am Himmel mehr als vier Vollmonde umfassen. In ungefähr 5 Milliarden Jahren könnten die Sterne von Andromeda den ganzen Nachthimmel einnehmen, da die Andromedagalaxie mit der Milchstraße verschmilzt.

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Regenbogen-Nachthimmellicht über den Azoren

Nachthimmellicht über dem Mount Pico auf den Azoren, die zu Portugal gehören, dahinter ein spektakulärer Nachthimmel mit Milchstraße und M31, der Andromedagalaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Miguel Claro (TWAN); Überblendete Beschriftung: Judy Schmidt

Beschreibung: Was leuchtet am Himmel wie ein riesiger, sich wiederholender Regenbogen? Nachthimmellicht. Luft leuchtet zwar die ganze Zeit, doch es ist meist kaum zu sehen. Doch eine Störung – wie ein aufziehender Sturm – kann die Erdatmosphäre deutlich kräuseln.

Diese Schwerewellen sind Schwingungen in der Luft, ähnlich solchen, die entstehen, wenn ein Stein in ruhiges Wasser fällt. Die Langzeitbelichtung, die fast entlang der senkrechten Wellen aus Nachthimmellicht ausgerichtet ist, macht die gewellte Struktur besonders gut sichtbar.

Gut, aber woher stammen die Farben? Das tiefrote Leuchten stammt wahrscheinlich von OH-Molekülen in einer Höhe von etwa 87 Kilometern, die durch Ultraviolettlicht von der Sonne angeregt werden. Das orangefarbene und grüne Nachthimmellicht stammt wahrscheinlich von Natrium– und Sauerstoffatomen, die sich etwas höher oben befinden.

Dieses Bild wurde bei einer Besteigung des Mount Pico auf den Azoren fotografiert, die zu Portugal gehören. Das Licht am Boden stammt von der Insel Faial im atlantischen Ozean. Durch das gebänderte Nachthimmellicht hindurch ist ein spektakulärer Himmel zu sehen, mit dem zentralen Band unserer Milchstraße, das durch die Bildmitte verläuft, und links oben seht ihr M31, die Andromedagalaxie.

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