Schlagwort: Arp-Katalog

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Arp 299: Schwarze Löcher in kollidierenden Galaxien

In sichtbarem Licht sieht man zwei verworrene Galaxien, darüber ist Röntgenlicht in Falschfarben gelegt. Es zeigt das Gerangel der Schwarzen Löcher.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, GSFC, Hubble, NuSTAR

Spuckt nur ein schwarzes Loch energiereiche Strahlung – oder sind es zwei? Um das herauszufinden, richteten Forschende das Teleskop NuSTAR der NASA im Erdorbit auf die rätselhaften kollidierenden Galaxien Arp 299, welche die Strahlung ausstoßen. Die beiden Galaxien von Arp 299 sind Millionen Jahre in einem Gravitationskampf gefangen. Ihre zentralen Schwarzen Löcher werden bald selbst kämpfen.

Dieses hoch aufgelöste Bild wurde von Hubble in sichtbarem Licht fotografiert. Darüber wurde diffuses Röntgenleuchten von NuSTAR gelegt. Es ist in Falschfarbenrot, -grün und -blau dargestellt. Die NuSTAR-Beobachtungen zeigen bei nur einem der zentralen Schwarzen Löcher, wie es sich durch eine Region aus Gas und Staub kämpft und dabei Materie absorbiert und Röntgenlicht abstrahlt.

Die energiereiche Strahlung stammt nur vom rechten Galaxienzentrum. Sie entsteht sicherlich in der Nähe, aber außerhalb des Ereignishorizonts des zentralen Schwarzen Loches. In Milliarden Jahren bleibt nur eine Komponente der Galaxien übrig und nur ein zentrales massereiches Schwarzes Loch. Doch bald danach stürzt sich eine weitere Galaxie ins Getümmel.

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Arp 286: Trio in Virgo

Drei Galaxien links im Bild sind ein Trio, sie wechselwirken miteinander. Rechts oben leuchten ein blauer und ein gelber Stern, beide haben Zacken und liegen in der Milchstraße.

Bildcredit und Bildrechte: CHART32-Team, Bearbeitung – Johannes Schedler

Das Szenario ist eine Komposition in Gelb und Blau, die mit einem Teleskop entstand. Sie zeigt ein Trio an Galaxien im Sternbild Jungfrau (Virgo), die miteinander wechselwirken. Die Galaxien sind fast 90 Millionen Lichtjahre entfernt. Rechts wiederholen zwei Sterne mit Zacken, die vorne in der Milchstraße liegen, die Farbtöne des Trios. Sie erinnern daran, dass Sterne in der Galaxis ähnlich sind wie jene in den fernen Universumsinseln.

NGC 5566 hat ausschweifende Spiralarme und undurchsichtige Staubbahnen. Sie ist riesig, etwa 150.000 Lichtjahre groß. Darüber liegt die kleine, blaue Galaxie NGC 5569. Die dritte Galaxie ist NGC 5560 nahe der Mitte. Sie ist bunt und wurde offenbar durch die Wechselwirkung mit NGC 5566 gestreckt und verzerrt.

Das Galaxientrio ist in Halton Arps Atlas ungewöhnlicher Galaxien von 1966 als Arp 286 gelistet. Inzwischen erkannte man, dass solche kosmischen Wechselwirkungen in der Entwicklung von Galaxien häufig vorkommen.

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Die elliptische M60 und die Spirale NGC 4647

Links unten ist eine verschwommen wirkende elliptische Galaxie, rechts oben eine bläuliche Spiralgalaxie, die leicht fleckig wirkt. Die beiden sind durch Gravitation miteinander verbunden.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA, Hubble-Nachlass-Team (STScI/AURA)

Die gewaltige elliptische Galaxie M60 und die Spiralgalaxie NGC 4647 bilden auf diesem scharfen kosmischen Porträt ein seltsames Paar. Doch sie befinden sich in einer Region des Weltraums, wo Galaxien sich häufig ansammeln: an der östlichen Seite des nahen Virgo-Galaxienhaufens. ­ Das Bild stammt vom Weltraumteleskop Hubble.

Die helle Galaxie M60 ist etwa 54 Millionen Lichtjahre entfernt. Ihre einfache Eiform entsteht durch ihre willkürlich wandernden älteren Sterne. Dagegen sind junge, blaue Sterne, Gas und Staub in NGC 4647 zu gewundenen Armen gebündelt. Sie rotieren in einer flachen Scheibe. Die Spiralgalaxie NGC 4647 ist wahrscheinlich weiter entfernt als M60 – ungefähr 63 Millionen Lichtjahre.

Das Galaxienpaar ist auch als Arp 116 bekannt. Es könnte kurz vor einer wichtigen gravitationsbedingten Begegnung stehen. M60 (alias NGC 4649) ist etwa 120.000 Lichtjahre groß. Die kleinere NGC 4647 umfasst zirka 90.000 Lichtjahre. Damit ist sie ungefähr gleich groß wie unsere Milchstraße.

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Arp 87: Hubble zeigt verschmelzende Galaxien

Das Galaxienpaar Arp 87 ist durch eine Brücke aus Sternen und Materie verbunden. Die linke Galaxie ist eher spiralförmig, wir sehen sie von oben, die rechte Galaxie ist stärker verkrümmt, wir sehen sie von der Seite. Links unten ist eine schmale Galaxie von der Kante sichtbar, die wahrscheinlich nicht zum System gehört.

Bildcredit: NASA, ESA, Weltraumteleskop Hubble; Bearbeitung: Douglas Gardner

Dieser Tanz führt zum Ende. Diese beiden großen Galaxien kämpfen, und dabei entsteht eine kosmische Brücke aus Sternen, Gas und Staub. Sie ist derzeit mehr als 75.000 Lichtjahre lang und verbindet die Galaxien. Die Brücke ist ein starkes Indiz, dass die beiden riesigen Sternsysteme nahe aneinander vorbeigewandert sind. Dabei erfuhren sie durch die wechselseitige Gravitation gewaltige Gezeiten.

Ein weiterer Hinweis ist, dass die rechte Spiralgalaxie, die wir von oben sehen, viele junge blaue Sternhaufen enthält, die bei einem Ausbruch an Sternbildung entstanden sind. Die Galaxie ist auch als NGC 3808A bekannt.

Die verdrehte Spirale links ist NGC 3808B. Wir sehen sie von der Seite. Sie ist anscheinend in die Materie gehüllt, welche die Galaxien verbindet, und sie ist von einem seltsamen Polarring umgeben.

Das System ist zusammen als Arp 87 bekannt. Morphologisch ist es als „seltsam“ klassifiziert. Solche Wechselwirkungen dauern Milliarden Jahre. Wiederholte enge Begegnungen führen schließlich zum Ende in dem Sinn, dass nur eine einzige Galaxie übrig bleibt. Dieses Szenario sieht zwar seltsam aus, doch Galaxienverschmelzungen finden wahrscheinlich häufig statt. Arp 87 zeigt ein Stadium in diesem unausweichlichen Prozess.

Das Paar Arp 87 ist zirka 300 Millionen Lichtjahre entfernt und steht im Sternbild Löwe. Die markante Spirale ganz links, die wir von der Seite sehen, ist anscheinend eine weit entfernte Hintergrundgalaxie, die nicht an der Verschmelzung teilnimmt.

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Arp 159 und NGC 4725

Rechts am Rand ist eine prachtvolle Spiralgalaxie mit nur einem markanten Spiralarm. Links ist eine fluffige Galaxie mit Gezeitenschweifen.

Bildcredit und Bildrechte: Stephen Leshin

Der kosmische Schnappschuss zeigt punktförmige Sterne und merkwürdige Galaxien. Die Teleskopansicht liegt im gut gekämmten Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices). Manche Sterne sind hell genug für Lichtkreuze. Sie liegen im Vordergrund des Bildes in unserer Milchstraße.

Doch die beiden markanten Galaxien liegen weit außerhalb unserer Galaxis. Sie sind etwa 41 Millionen Lichtjahre entfernt. Die kleinere, verzerrte Galaxie links ist auch als NGC 4747 bekannt. Sie ist der 159. Eintrag im Arp-Katalog ungewöhnlicher Galaxien. Ihre ausladenden Gezeitenschweife sind ein Hinweis auf starke Wechselwirkungen durch Gravitation in ihrer Vergangenheit.

Die viel größere Galaxie NGC 4725 rechts ist wahrscheinlich ihre Begleiterin. Sie besitzt einen Durchmesser von 100.000 Lichtjahren. Auf den ersten Blick wirkt NGC 4725 wie eine normale Spiralgalaxie. In ihrer Zentralregion leuchtet markantes gelbliches Licht von kühlen, älteren Sternen. In den staubhaltigen Außenbezirken der Spirale weicht dieses gelbe Licht den jüngeren, heißen blauen Sternhaufen. Insgesamt wirkt NGC 4725 mit nur einem Hauptspiralarm etwas seltsam.

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Arp 188 und der Schweif der Kaulquappe

Die Spiralgalaxie Arp 188 rechts oben im Bild ist seltsam verschlungen und zieht einen langen Schweif hinter sich her, der diagonal nach links unten durchs Bild verläuft.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung und Bildrechte: Joachim Dietrich

Warum hat diese Galaxie einen so langen Schweif? Diese tolle Ansicht basiert auf Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs. Ferne Galaxien bilden eine dramatische Kulisse für die Kaulquappengalaxie. Es ist die zerrissene Spiralgalaxie Arp 188. Die kosmische Kaulquappe ist etwa 420 Millionen Lichtjahre entfernt. Man findet sie im nördlichen Sternbild Drache.

Ihr auffälliger Schweif ist ungefähr 280.000 Lichtjahre lang. Er enthält massereiche helle, blaue Sternhaufen. Man erzählt sich, dass eine kompaktere eindringende Galaxie vor Arp 188 vorbeizog. Im Bild kreuzte sie von rechts nach links. Durch die gravitative Wechselwirkung wurde sie nach hinten um die Kaulquappe geschlungen.

Bei der engen Begegnung rissen die Gezeitenkräfte Sterne, Gas und Staub aus der Spiralgalaxie heraus. Daraus entstand der spektakuläre Schweif. Die eindringende Galaxie liegt etwa 300.000 Lichtjahre hinter der Kaulquappe. Ihr seht sie rechts oben hinter den Spiralarmen im Vordergrund.

Wie auch ihr irdischer Namensvetter verliert die Kaulquappengalaxie wahrscheinlich ihren Schweif, wenn sie älter wird. Aus den Sternhaufen im Schweif entstehen kleinere Begleiter der großen Spiralgalaxie.

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Arp 81: 100 Millionen Jahre später

Die Masse aus Sternhaufen, Staubbahnen und hellen Gebieten an den Knoten ist kaum als die zwei Galaxien erkennbar, die sie sind.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Martin Pugh

Dieses stark verzerrte Galaxienpaar ist als Arp 81 katalogisiert. Vom Planeten Erde aus sehen wir es etwa 100 Millionen Jahre nach seiner engen Begegnung. Das Farbkompositbild zeigt die schweren Schäden durch die wechselseitigen Gezeitenkräfte bei der Begegnung sehr detailreich. Verzerrte Ströme aus Gas und Staub bilden ein Chaos mit gewaltiger Sternbildung. Ein Gezeitenschweif ist länger als 200.000 Lichtjahre. Er zieht hinter dem kosmischen Trümmerfeld vorbei.

Die Galaxien sind auch als NGC 6622 (links) und NGC 6621 bekannt und etwa gleich groß. In ferner Zukunft verschmelzen sie zu einer großen Galaxie. Davor durchleben sie wiederholte Annäherungen, bis sie am Ende zusammenwachsen. Die Galaxien sind 280 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie befinden sich im Sternbild Drache. Auf diesem scharfen, neu bearbeiteten Bild aus Daten des Hubble-Vermächtnisarchivs sind im Hintergrund weiter entfernte Galaxien zu sehen.

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Die Antennengalaxien kollidieren

Wie ein Tentakel windet sich eine Galaxie von unten ins Bild, sie ist voller rötlicher Sternbildungsgebiete, Staubwolken und blauer Sternhaufen.

Bildcredit: Hubble-Nachlassarchiv, NASA, ESA; Bearbeitung und Bildrechte: Davide Coverta

Im Sternbild Rabe (Corvus) treffen zwei Galaxien aufeinander. Hier sind die aktuellsten Bilder. Wenn zwei Galaxien zusammenstoßen, tun das die Sterne, aus denen sie bestehen, meist nicht. Galaxien sind nämlich großteils leerer Raum. Die Sterne, so hell sie auch sind, brauchen nur wenig Raum.

Die langsame Kollision dauert Hunderte Millionen Jahre. Dabei kann eine Galaxie die andere durch Gravitation zerreißen. Doch in beiden Galaxien sind Staub und Gas reichlich vorhanden. Sie kollidieren.

Bei diesem Kampf der Titanen markieren dunkle Staubsäulen massereiche Molekülwolken. Sie werden bei der galaktischen Begegnung komprimiert. Dadurch entstehen plötzlich Millionen Sterne. Einige davon sind in massereichen Sternhaufen durch Gravitation aneinander gebunden.

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