Schlagwort: Elliptische Galaxie

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Die Galaxie, der Strahl und das Schwarze Loch

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Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Event Horizon Telescope Collaboration

Beschreibung: Die helle elliptische Galaxie Messier 87 (M87) enthält das sehr massereiche Schwarze Loch auf dem historischen ersten Bild eines Schwarzen Lochs, das vom Event Horizon Telescope auf dem Planeten Erde aufgenommen wurde. M87 ist eine Riesin im etwa 55 Millionen Lichtjahre entfernten Virgo-Galaxienhaufen. Die große Galaxie wurde auf diesem Infrarotbild des Weltraumteleskops Spitzer in blauen Farbtönen gerendert.

M87 erscheint fast strukturlos und wolkenartig, doch das Spitzer-Bild zeigt Details der relativistischen Jets, die aus der Zentralregion der Galaxie schießen. Die Strahlen im Einschub rechts oben sind Tausende Lichtjahre lang. Der hellere Strahl rechts strömt in unsere Richtung und liegt in der Nähe unserer Sichtlinie. Gegenüber erzeugt ein unsichtbarer fortströmender Strahl eine Erschütterung, welche einen blassen Materiebogen beleuchtet.

Der Einschub rechts unten zeigt das historische Bild des Schwarzen Lochs, das sich im Zentrum der riesigen Galaxie und der relativistischen Strahlen befindet. Das sehr massereiche Schwarze Loch ist im Spitzer-Bild völlig unaufgelöst, es ist von einfallender Materie umgeben und liefert die gewaltige Energie, welche die relativistischen Strahlen aus dem Zentrum der aktiven Galaxie M87 treibt.

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Zwillingsgalaxien in Virgo

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Bildcredit und Bildrechte:  CHART32 Team, Bearbeitung: Johannes Schedler

Beschreibung: Das Spiralgalaxienpaar NGC 4567 und NGC 4568 teilt diese scharfe kosmische Aussicht mit der einsamen elliptischen Galaxie NGC 4564. Sie alle gehören zum großen Virgo-Galaxienhaufen. Das augenfällige Spiralpaar mit den klassischen Spiralarmen, Staubbahnen und Sternhaufen ist auch als Schmetterlingsgalaxien bekannt.

Die Galaxienzwillinge, die sehr nahe beisammenstehen, scheinen durch die Gezeitenkräfte nicht allzu verzerrt zu sein. Ihre riesigen Molekülwolken hingegen kollidieren bekanntlich und schüren wahrscheinlich die Entstehung massereicher Sternhaufen. Die Galaxienzwillinge sind ungefähr 52 Millionen Lichtjahre entfernt, ihre hellen Kerne sind vermutlich etwa 20.000 Lichtjahre voneinander entfernt. Die gezackten Vordergrundsterne liegen natürlich in unserer Milchstraße.

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Hüllen aus Sternen in der elliptischen Galaxie PGC 42871

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Bildcredit: Hubble Legacy Archive, NASA, ESA; Bearbeitung und Bildrechte: Domingo Pestana

Beschreibung: Wie wachsen Galaxien? Um das herauszufinden, wurde das Weltraumteleskop Hubble eingesetzt, um die ungewöhnliche elliptische Galaxie PGC 42871 abzubilden. Wie es zu den zahlreichen Hüllen aus Sternen um diese Galaxie kam, könnte Hinweise über ihre Entwicklung liefern. In die diffusen Hüllen sind massereiche Kugelsternhaufen eingebettet. Untersuchungen zeigen, dass diese Sterne während dreier unterschiedlicher Abschnitte entstanden sind.

Diese und andere Daten sind Hinweise, dass PGC 42871 in mindestens zwei galaktische Kollisionen verwickelt war, mindestens eine davon mit einer früheren Spiralgalaxie. Die verbleibende Spiralgalaxie ganz links ist gleich weit entfernt wie PGC 42871 und könnte an einigen Kollisionen beteiligt gewesen sein. PGC 42871 ist ungefähr 20.000 Lichtjahre groß und liegt etwa 270 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Zentaurus.

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ESO 137-001 entblättert sich

Links oben liegt eine Spiralgalaxie hinter Sternen mit Zacken, die eine breite, blau leuchtende Spur aus Gas hinter sich herzieht.
Bildcredit: NASA, ESA, CXC

Die Spiralgalaxie ESO 137-001 rast durch den massereichen Galaxienhaufen Abell 3627, der ungefähr 220 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Das farbige Kompositbild stammt von Hubble und Chandra. Es zeigt die Galaxie hinter den Sternen der Milchstraße im Sternbild Südliches Dreieck. Die Spirale rast mit fast 7 Millionen km/h dahin. Deshalb ist der Staudruck des heißen, dünnen Mediums im Galaxienhaufen stärker als die Gravitation in der Galaxie. Das dünne Medium streift Gas und Staub darin ab.

Hubbles Daten im sichtbaren Licht zeigen klar, dass in dem Material in der blauen Schliere kurz hinter der Galaxie helle Sternhaufen entstanden sind. In Chandras Röntgendaten erkennt man die gewaltige Ausdehnung des aufgeheizten Gases, das abgestreift wurde. Es zieht in diffusen Bahnen in dunklem Blau zum rechten unteren Rand. Das blaue Band ist etwa 400.000 Lichtjahre lang. Weil die Galaxie deutlich Staub und Gas verloren hat, wird neue Sternbildung in dieser Galaxie schwierig. Rechts im Bild liegt neben ESO 137-001 eine gelbliche elliptische Galaxie. Ihr mangelt es an Staub und Gas, in dem Sterne entstehen könnten.

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M86 mitten im Virgohaufen

Mehrere Galaxien und lose verteilte Sterne füllen das Bild. Die größte Galaxie oben ist M86.

Bildcredit und Bildrechte: Mark Hanson, Stan Watson Obs.

Verläuft zwischen diesen großen Galaxien eine Brücke aus Gas? Gut möglich, aber es ist schwer zu erkennen. Links oben ist M86 beim Zentrum des nahen Virgo-Galaxienhaufens. Sie ist eine riesige elliptische Galaxie. Die Milchstraße fällt zum Virgohaufen, der etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt ist.

Rechts unter M86 liegt die ungewöhnliche Spiralgalaxie NGC 4438. Sie und ihr spitzer Nachbar NGC 4435 bilden zusammen die „Augen der Jungfrau„. Sie sind auch als Arp 120 bekannt. Das Bild ist etwa so breit wie der Vollmond. Es ist eines der detailreicheren, die es von dieser Region gibt. Es deutet an, dass M86 von rot leuchtendem Gas umgeben ist, das sie scheinbar mit NGC 4438 verbindet.

Wir wissen auch, dass vor dem Virgohaufen Cirrusgas liegt, das sich in unserer Galaxis befindet. Die geringe Geschwindigkeit des Gases passt scheinbar besser zu dieser Hypothese des Ursprungs. Das könnte auch erklären, wie die ausgefahrenen blauen Arme von NGC 4435 entstanden sind. Vielleicht liefern künftige Forschungen eine klare Antwort.

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Die aktive elliptische Galaxie Centaurus A

Quer über die elliptische Galaxie verläuft ein markantes undurchsichtiges Staubband. Centaurus A ist im Bild von vielen Sternen umgeben.
Bildcredit und Bildrechte: CEDIC-Team am Chilescope, Bearbeitung – Bernhard Hubl

Centaurus A ist nur 11 Millionen Lichtjahre entfernt. Damit ist sie die nächstgelegene aktive Galaxie in der Umgebung des Planeten Erde. Das scharfe Teleskopbild zeigt die ungewöhnliche elliptische Galaxie, die etwa 60.000 Lichtjahre breit ist. Man kennt sie auch als NGC 5128.

Centaurus A ist entstand wohl, als zwei normale Galaxien kollidierten. Das führte zu einem Durcheinander aus Sternhaufen und markanten Staubbahnen. Nahe der Mitte der Galaxie ist ein Schwarzes Loch. Es enthält Milliarden an Sonnenmassen und vernichtet die ganze Zeit kosmische Trümmer, die übrig geblieben sind. Bei diesem Prozess wird in aktiven Galaxien eine Menge Energie frei. Centaurus A emittiert sie als Strahlung im Bereich von Radio, Röntgen und Gammastrahlen.

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Auswärtige Galaxien

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Bildcredit und Bildrechte: Daten – Hubble-Vermächtnisarchiv, Bearbeitung – Domingo 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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Der Coma-Galaxienhaufen

Fast jeder dieser verschwommenen Flecken ist eine Galaxie. Eine klare Ausnahme ist der helle, blaue Lichtpunkt mit vier Zacken rechts oben. Die Galaxien gehören zum Coma-Galaxienhaufen im Sternbild Haar der Berenike.

Bildcredit: Russ Carroll, Robert Gendler und Bob Frank; Dan Zowada Memorial Observatory

Fast jedes Objekt auf diesem Bild ist eine Galaxie. Es zeigt den Coma-Galaxienhaufen im Sternbild Haar der Berenike. Er ist einer der dichtesten Haufen, die wir kennen, und enthält Tausende Galaxien. In jeder dieser Galaxien befinden sich Milliarden Sterne, genau wie unsere Milchstraße.

Verglichen mit den meisten anderen Galaxienhaufen ist er recht nahe. Trotzdem braucht das Licht des Comahaufens immer noch Hunderte Millionen Jahre, bis es uns erreicht. Der Comahaufen ist so groß, dass Licht Millionen Jahre braucht, nur um von einer Seite bis zur anderen zu gelangen.

Die meisten Galaxien in Coma und anderen Haufen sind elliptisch. Außerhalb von Haufen sind die meisten Galaxien spiralförmig. Die Natur von Comas Strahlung im Röntgenspektrum ist Gegenstand der Forschung.

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