M102: Scheibengalaxie, von der Kante gesehen

Die Galaxie in der Bildmitte hat eine helle Wölbung und ist exakt von der Kante sichtbar. Quer durch die Wölbung verläuft ein markenterr Staubwulst.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: Ehsan Ebahimian

Welche Art von Himmelsobjekt ist das? Es handelt sich um eine relativ normale Galaxie – aber von der Kante gesehen. Viele Scheibengalaxien sind tatsächlich so dünn wie die hier abgebildete sogenannte Spindelgalaxie NGC 5866. Doch die meisten sind von unserem Blickwinkel aus nicht von der Kante zu sehen. Eine bekanntere Kantengalaxie ist unsere eigene, die Milchstraße.

Die Spindelgalaxie, auch als M102 bezeichnet, weist zahlreiche komplexe Staubspuren auf. Sie erscheinen dunkel und rötlich, während viele der hellsten Sterne in der Scheibe einen bläulichen Schein produzieren. Die blaue Scheibe aus jungen Sternen dehnt sich in diesem Hubblebild weit über den Staub der extrem dünnen galaktischen Ebene aus.

Es gibt Hinweise darauf, dass die Spindelgalaxie in der vergangenen Milliarde Jahren kleinere Galaxien verschlungen hat: mehrere Ströme aus schwachen Sternen, dunkler Staub, der sich von der Hauptebene der Galaxie ins All erstreckt und eine Gruppe von umgebenden Galaxien (nicht im Bild zu sehen). Viele Scheibengalaxien werden dünn, weil das Gas, aus dem sie entstehen, beim Rotieren um das Gravitationszentrum mit sich selbst kollidiert.

Die Spindelgalaxie befindet sich in etwa 50 Millionen Lichtjahren Entfernung im Sternbild des Drachen (Draco).

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Lichtsäulen über der Inneren Mongolei

Viele dünne Lichtsäulen verbinden eine verschneite Landschaft mit einem sternenklaren Himmel. Der Große Wagen und weitere Sternbilder sind hinter den bunten Säulen zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: N. D. Liao

Was passiert über diesem Feld? Hier wurden keine Polarlichter fotografiert, sondern Lichtsäulen, die typischerweise ein viel näheres Phänomen sind.

An den meisten Orten auf der Welt kann man mit etwas Glück eine Sonnensäule sehen, also eine Säule aus Licht, die scheinbar von der Sonne aufsteigt. Die Ursache für Lichtsäulen sind flache, flatternde Eiskristalle, die das Sonnenlicht in der oberen Atmosphäre reflektieren. Normalerweise verdunsten diese Eiskristalle, ehe sie den Boden erreichen.

Doch bei frostigen Temperaturen können flache, flimmernde Eiskristalle in Bodennähe in Form von leichtem Schnee entstehen, der manchmal als Eisnebel bezeichnet wird. Solche Eiskristalle können Lichter am Boden als Säulen reflektieren, die Sonnensäulen nicht unähnlich sind. Dieses Bild entstand letzten Monat im Wulan-Butong-Grasland in der Inneren Mongolei, die zu China gehört.

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Der Katzenaugennebel im sichtbaren Licht und Röntgenspektralbereich

Ein Nebel, der aus vielen Schalen besteht, die jeweils stark strukturiert sind, ist in violetten Farben abgebildet. Das Zentrum in der Mitte leuchtet orangefarben, außen herum sind schwach leuchtende konzentrische Schalen erkennbar.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Chandra-Röntgenobs.; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Für mache sieht es wie ein Katzenauge aus, für andere vielleicht wie die Schale einer gigantischen kosmischen Meeresschnecke. Tatsächlich handelt es sich um einen der hellsten und detailreichsten bekannten Planetarischen Nebel. Er besteht aus Gas, das in einer kurzen und prächtigen Phase am Ende des Lebens eines sonnenähnlichen Sterns ausgestoßen wurde.

Vermutlich produzierte der sterbende Zentralstern dieses Nebels die äußeren, konzentrischen Schalen durch Abstoßen seiner äußeren Schichten in einer Serie von regelmäßigen Pulsen. Die Entstehung der wunderschönen, komplexen und doch symmetrischen inneren Strukturen ist jedoch noch nicht erforscht.

Das Kompositbild besteht aus einer digital nachgeschärften Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops und Röntgenlicht, welches mit dem im Orbit befindlichen Chandra Observatorium eingefangen wurde. Die fantastische Weltraumskulptur misst mehr als ein halbes Lichtjahr im Durchmesser.

Der Blick in das Katzenauge bietet uns auch eine Vorschau auf das Schicksal unserer Sonne, die dazu bestimmt ist in etwa 5 Milliarden Jahren ihre eigene Phase des Planetarischen Nebels zu durchlaufen.

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Drei Galaxien im Drachen (Draco)

Drei Galaxien in einer Reihe, die linke hat eine ausgeprägte Spiralstruktur und ist schräg von seitlich oben zu sehen, die mittlere ist elliptisch fast ohne Struktur, und die rechte ist von der Kante zu sehen und daher sehr schmal.

Bildcredit und Bildrechte: David Vernet, Jean-François Bax, Serge Brunier, OCA/C2PU

Dieses hübsche Galaxientrio wird manchmal als Draco-Gruppe bezeichnet, es liegt (erraten!) im nördlichen Sternbild Drache. Links seht ihr die Spirale NGC 5985 von oben, in der Mitte die elliptische Galaxie NGC 5982 und rechts die von der Seite sichtbare Spirale NGC 5981. Das Teleskopsichtfeld mit allen drei Galaxien ist etwas breiter als der Vollmond.

Die Gruppe ist zwar viel zu klein für einen Galaxienhaufen und ist nicht als kompakte Galaxiengruppe katalogisiert, doch alle drei Galaxien sind ungefähr 100 Millionen Lichtjahre vom Planeten Erde entfernt. Sie ist weniger bekannt als andere enge Galaxien-Gruppierungen, doch der Kontrast an visueller Erscheinung macht dieses Trio immer wieder zu einem attraktiven Astrofoto-Objekt.

Bei näherer Untersuchung mit einem Spektrografen zeigt der helle Kern der markanten Spirale NGC 5985 auffällige Emissionen in spezifischen Lichtwellenlängen, daher wurde sie als Seyfertgalaxie klassifiziert. Seyfertgalaxien zählen zu den aktiven Galaxien.

Diese detailreiche Aufnahme zeigt einen zarten, blassen Halo sowie scharf umrandete Hüllen um die elliptische Galaxie NGC 5982. Das sind Hinweise auf Verschmelzungen von Galaxien in der Vergangenheit. Im Hintergrund befinden sich noch weiter entfernte Galaxien.

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Das weite, detailreiche Katzenauge

Links im Bild ist der blau leuchtende Katzenaugennebel von einem verschlungenen, faserartigen Nebel umgeben, rechts leuchtet eine seltsam geformte kleine Galaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Jean-François Bax, Guillaume Gruntz

Der Katzenaugennebel (NGC 6543) ist einer der bekanntesten planetarischen Nebel am Himmel. Dieses eindrucksvolle Weitwinkelbild zeigt seine vertrauteren Umrisse in der helleren Zentralregion des Nebels.

Dieses weite, detailreiche Bild wurde aus den Daten zweier Teleskope kombiniert. Es zeigt auch seinen extrem blassen, äußeren Halo. Bei einer geschätzten Entfernung von etwa 3000 Lichtjahren hat der blasse äußere Halo einen Durchmesser von mehr als 5 Lichtjahren.

Planetarische Nebel werden seit Langem für die Schlussphase eines sonnenähnlichen Sterns gehalten. In jüngerer Zeit fand man bei mehreren planetarischen Nebeln Halos wie diesen. Wahrscheinlich entstehen sie aus Material, das in früheren Episoden der Sternentwicklung ausgestoßen wurde. Die Phase des planetarischen Nebels dauert vermutlich etwa 10.000 Jahre. Forschende schätzen das Alter der äußeren faserartigen Teile des Halos auf 50.000 bis 90.000 Jahre.

Die Spiralgalaxie NGC 6552 auf der rechten Seite liegt etwa 50 Millionen Lichtjahre hinter dem wachsamen planetarischen Nebel.

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Der Halo des Katzenauges

Das Bild zeigt den Katzenaugennebel NGC 6543 im Sternbild Drache mit Zentralregion und seinem ausgedehnten Hof

Bildcredit und Bildrechte: Bray Falls

Wie entstand der ungewöhnliche Halo um den Katzenaugennebel? Das weiß niemand genau. Sicher ist nur, dass der Katzenaugennebel (NGC 6543) einer der bekanntesten planetarischen Nebel am Himmel ist. In der hellen Zentralregion sind faszinierende Symmetrien zu sehen, doch dieses Bild wurde fotografiert, um seinen komplex strukturierten äußeren Halo zu zeigen, der mehr als drei Lichtjahre umfasst.

Planetarische Nebel gelten schon lange als die Schlussphase im Leben eines sonnenähnlichen Sterns. Doch kürzlich fand man heraus, dass manche planetarische Nebel ausgedehnte Halos besitzen, die wahrscheinlich aus Material bestehen, das während früherer rätselhafter Abschnitte in der Entwicklung des Sterns abgestoßen wurde.

Die Phase des planetarischen Nebels dauert vermutlich etwa 10.000 Jahre. Weltraumforschende schätzen das Alter der äußeren faserartigen Bereiche im Halo des Katzenaugennebels auf 50.000 bis 90.000 Jahre.

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Im Zentrum des Katzenaugennebels

Das Weltraumteleskop Hubble zeigt den Katzenaugennebel im Sternbild Drache, er ist ein planetarischer Nebel um einen sterbenden Stern

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Überarbeitung und Bildrechte: Raul Villaverde

Dreitausend Lichtjahre entfernt wirft ein sterbender Stern Hüllen aus leuchtendem Gas ab. Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt den Katzenaugennebel (NGC 6543), einen der komplexesten planetarischen Nebel, die wir kennen. Das Katzenauge hat einen Durchmesser von einem halben Lichtjahr. Seine Strukturen sind so komplex, dass die Vermutung aufkam, das helle zentrale Objekt wäre ein Doppelsternsystem.

Der Begriff planetarischer Nebel, mit dem diese Objektklasse bezeichnet wird, ist irreführend. Obwohl diese Objekte in kleinen Fernrohren rund und planetenähnlich aussehen, sind sie auf hoch aufgelösten Bildern großer Teleskope als Sterne erkennbar, die von Kokons aus Gas umgeben sind, das in späten Stadien der Sternentwicklung ausgestoßen wurde.

Beim Blick in dieses Katzenauge sehen Forschende nicht nur detailreiche Strukturen, sondern auch das Schicksal unserer Sonne, die ebenfalls in das Stadium eines planetarischen Nebels eintritt … in etwa 5 Milliarden Jahren.

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Der Katzenaugennebel im sichtbaren Licht und Röntgenlicht

Der Katzenaugennebel, ein planetarischer Nebel im Sternbild Drache.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Nachlassarchiv; Chandra-Röntgenobservatorium; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Beschreibung: Manche erkennen darin ein Katzenauge, andere vielleicht eine riesige kosmische Meeresschnecke. Doch es ist einer der hellsten, detailreichsten planetarischen Nebel, die wir kennen. Er besteht aus Gas, das in der kurzen, aber prachtvollen Phase am Ende der Existenz eines sonnenähnlichen Sterns ausgestoßen wird.

Vermutlich erzeugte der verglimmende Zentralstern dieses Nebels die äußeren runden konzentrischen Schalen, indem er in einer Serie regelmäßiger Erschütterungen die äußeren Schichten abstieß. Wie die schönen, komplexen, symmetrischen inneren Strukturen entstanden sind, ist jedoch nicht gut erklärbar.

Dieses Bild ist ein Komposit aus einem digital geschärften Bild des Weltraumteleskops Hubble und einem Röntgenlichtbild, das mit dem Chandra-Observatorium im Orbit aufgenommen wurde. Die einzigartige schwebende Weltraumstatue misst etwa ein halbes Lichtjahr. Wenn wir in dieses Katzenauge blicken, sehen wir vielleicht das Schicksal unserer Sonne, die ebenfalls in die Phase eines planetarischen Nebels eintreten wird … in etwa 5 Milliarden Jahren.

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