Himmelslichter im neuen Jahr

Am Horizont zeichnen sich Bäume als Silhouetten ab. Dahinter schimmert ein Polarlicht, das von Gelb nach Magenta-Farbtönen verläuft. Links steigt die Milchstraße auf.

Bildcredit und Bildrechte: Gill Fry

Ein moderater geomagnetischer Sturm brachte gestern ein Fest der Himmelslichter für hohe geografische Breiten auf der Erde. Ein koronaler Massenauswurf von Silvester traf auf die Atmosphäre. Diese Himmelslandschaft zu Neujahr zeigt schimmernde rötliche Schleier von Südlichtern am südlichen Horizont von Morgiana. Es liegt im Südwesten von Victoria in Australien.

Auch beständigere Schätze am Südhimmel sind zu sehen. Links leuchten die südliche Milchstraße, Alpha und Beta Centauri sowie die hellen Sterne im Kreuz des Südens. Vorne zeichnen sich die Zweige eines großen Baumes als Silhouetten ab. Sie umrahmen zwei Begleitgalaxien der Milchstraße, die Große und die Kleine Magellansche Wolke. Der helle Stern rechts neben den Zweigen ist Achernar. Er ist der Alphastern im Sternbild Eridanus. Manche kennen ihn als das südliche Ende des Flusses.

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Galaxienhaufen vergrößert ferne Supernova

Der Galaxienhaufen Abell 383 wurde vom Weltraumteleskop Hubble abgebildet. Um die Menge an Dunkler Materie zu bestimmen, wurde eine Supernova beobachtet, die in einer weit dahinter liegenden Galaxie explodierte. Die Bilder mit und ohne Supernova sind links oben eingeblendet.

Bildcredit: NASA, ESA, C. McCully (Rutgers U.) et al.

Wie kalibriert man eine riesige Gravitationslinse? In diesem Fall ist die Linse der Galaxienhaufen Abell 383. Er ist eine massereiche Ansammlung aus Galaxien, heißem Gas und Dunkler Materie. Der Haufen ist etwa 2,5 Milliarden Lichtjahre entfernt (Rotverschiebung z=0,187). Was kalibriert werden muss, ist die Masse des Haufens. Dazu zählt vor allem die Menge und Verteilung der Dunklen Materie.

Kürzlich wurde eine neue Methode zur Kalibrierung getestet. Dabei wartet man, bis sich hinter einem Galaxienhaufen eine sehr spezielle Supernova ereignet. Dabei zeigt sich, wie stark der Haufen die Supernova durch den Gravitationslinseneffekt vergrößert haben muss. Diese Technik ergänzt andere Methoden. Man kann damit berechnen, wie viel Dunkle Materie nötig ist, um die Bewegungen der Galaxien und von heißem Gas im Haufen zu erklären und um die Verzerrung der Gravitationslinsenbilder zu erzeugen.

Der Galaxienhaufen A383 wurde vom Weltraumteleskop Hubble abgebildet. Rechts zeigen die stark verzerrten Galaxien, die weit hinter dem Zentrum des Haufens liegen, dass er als Gravitationslinse geeignet ist.

Links sind zwei Bilder einer fernen Galaxie eingeschoben. Sie entstanden vor und nach einer kürzlich beobachteten Supernova. Bisher wurden zwei kalibrationstaugliche Supernovae vom Typ Ia hinter zwei anderen Galaxienhaufen entdeckt. Das geschah beim Projekt Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH).

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NGC 1309: Eine Spiralgalaxie und ihre Freunde

Eine Galaxie mit fleckig wirkenden Spiralarmen, die wenig ausgeprägt und wher zerfleddert wirken, ist direkt von oben zu sehen. In der Mitte ein kleiner heller Kern, die Galaxie leuchtet eher blau.

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

NGC 1309 ist eine prächtige Spiralgalaxie. Sie ist etwa 100 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt am Ufer des Sternbildes Eridanus. NGC 1309 hat einen Durchmesser von etwa 30.000 Lichtjahren. Das ist ungefähr ein Drittel vom Durchmesser der größeren Milchstraße.

Bläuliche Haufen junger Sterne und Staubbahnen säumen die Spiralarme von NGC 1309. Sie winden sich um eine ältere, gelblichere Sternpopulation im Zentrum. Die Galaxie ist nicht bloß eine weitere hübsche, von oben sichtbare Spiralgalaxie. Beobachtungen der jüngsten Supernova in NGC 1309 sowie veränderlicher Cepheidensterne helfen bei der Kalibrierung der Ausdehnung des Universums.

Beim Betrachten des Spiralaufbaus dieser schönen Galaxie lohnt sich auch ein Blick auf die Anordnung weiter entfernter Galaxien im Hintergrund. Sie sind ebenfalls auf dem scharfen, neu bearbeiteten Bild des Weltraumteleskops Hubble zu sehen.

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Balkenspiralgalaxie NGC 1300

Bildfüllend ist die Balkenspiralgalaxie NGC 1300 dargestellt. Sie hat zwei ausgeprägte Spiralarme und einen sehr markanten Zentralbalken, der von Staubbahnen durchzogen sind.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisteam, ESA, NASA

Die große, prachtvolle Balkenspiralgalaxie NGC 1300 ist etwa 70 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt am Ufer des Sternbildes Eridanus. Das Kompositbild des prächtigen Inseluniversums wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Es ist eines der größten Hubblebilder, die je von einer einzelnen Galaxie gemacht wurden.

NGC 1300 ist breiter als 100.000 Lichtjahre. Das Hubblebild zeigt viele Details im markanten Zentralbalken der Galaxie und in den majestätischen Spiralarmen. Bei genauer Betrachtung zeigt sich, dass sich auch im Kern der klassischen Balkenspirale eine markante Region mit Spiralstruktur befindet. Sie ist etwa 3000 Lichtjahre groß.

NGC 1300 besitzt – anders als andere Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße – nach derzeitigen Erkenntnissen kein massereiches zentrales Schwarzes Loch.

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Der Hexenkopfnebel IC 2118

Wie eine Fratze, die mit offenem Mund nach unten blickt, sieht dieser blassbläuliche Nebel aus. Er ist von vielen Sternen umgeben.

Bildcredit und Bilrechte: Gimmi Ratto und Davide Bardini (Collecting Photons)

Doppelt plagt euch, mengt und mischt! Kessel brodelt, Feuer zischt!

Vielleicht hätte Macbeth den Hexenkopfnebel befragen sollen. Dieser suggestiv geformte Reflexionsnebel steht in Verbindung mit dem hellen Stern Rigel im Sternbild Orion. Der Hexenkopfnebel ist auch als IC 2118 bekannt. Er leuchtet vorwiegend im reflektierten Licht des hellen Sterns Rigel, der knapp außerhalb des unteren Bildrandes liegt. Feiner Staub im Nebel reflektiert das Licht.

Die blaue Farbe entsteht nicht nur durch Rigels Blaufärbung, sondern auch, weil die Staubkörnchen blaues Licht stärker reflektieren als rotes. Durch den gleichen physikalischen Prozess erscheint der Tageshimmel der Erde blau, obwohl die streuenden Teilchen in der Erdatmosphäre Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle sind. Der Nebel ist etwa 1000 Lichtjahre entfernt.

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Die große Spiralgalaxie NGC 1232

Im Bild ist die Spiralgalaxie NGC 1232 mit ausgeprägten Spiralarmen und Sternhaufen von oben zu sehen. Der Kern ist gelblich, nach außen hin wird die Galaxie orangefarben, die äußeren Spiralarme sind bläulich. Links unten im Bild ist eine kleine Galaxie mit Balken.

Bildcredit: FORS, 8,2-Meter-VLT Antu, ESO

Galaxien faszinieren nicht nur wegen dem, was man sieht, sondern auch wegen dem, was man nicht sieht. Ein gutes Beispiel ist die große Spiralgalaxie NGC 1232 im Sternbild Eridanus. Sie wurde von einem der neuen Very Large Telescopes detailreich aufgenommen.

Das Sichtbare wird von Millionen heller Sterne und dunklen Staubs bestimmt, die im Gravitationswirbel der Spiralarme gefangen sind. Die drehen sich um das Zentrum. Offene Haufen mit hellen blauen Sternen sind entlang dieser Spiralarme verteilt. Dazwischen sind dunkle Bahnen aus dichtem, interstellarem Staub verteilt.

Weniger gut sichtbar, aber messbar sind Milliarden schwacher, normaler Sterne und gewaltige Bereiche mit interstellarem Gas. Diese enthalten zusammen so viel Masse, dass sie das Kräftespiel der inneren Galaxie bestimmen.

Unsichtbar sind noch größere Mengen Materie in einer Form, die wir nicht einmal kennen. Es ist die überall vorhandene Dunkle Materie, die wir brauchen, um die Bewegungen des Sichtbaren in der äußeren Galaxie zu erklären.

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Galaxien im Fluss

Mitten im Bild schwebt eine schräg von der Seite sichtbare Spiralgalaxie, darüber ist eine kleinere Galaxie. Rundum sind wenige Sterne verteilt.

Credit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Große Galaxien wachsen, indem sie kleine verschlingen. Sogar unsere Galaxis betreibt galaktischen Kannibalismus und verschlingt kleine Galaxien, die ihr zu nahe kommen und von der Gravitation der Milchstraße eingefangen werden. Diese Praxis ist im Universum weit verbreitet.

Dieses auffällige Paar miteinander wechselwirkender Galaxien am Ufer des südlichen Sternbildes Eridanus (der Fluss) veranschaulicht das. Die riesige, verzerrte Spiralgalaxie NGC 1532, die mehr als 50 Millionen Lichtjahre entfernt ist, ist offenbar in einem Gravitationskampf mit der Zwerggalaxie NGC 1531 gefangen. Diesen Kampf könnte die kleinere Galaxie verlieren.

Die von der Kante sichtbare Spirale NGC 1532 hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren. Das Paar NGC 1532 und NGC 1531 auf diesem Bild ähnelt vermutlich dem gut erforschten System einer von oben sichtbaren Spirale mit kleinem Begleiter, das als M51 bekannt ist.

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Galaxiengruppe Hickson 31

Links sind zwei größere unregeläßige Galaxien und eine kleinere, regelmäßige Spiralgalaxie, rechts unten eine kleine, helle Galaxie, und unter der Mitteleuchtet ein Stern.

Credit: NASA, ESA, J. English (U. Manitoba) und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA); Danksagung: S. Gallagher (U. Western Ontario)

Beschreibung: Wird diese galaktische Kollisionen mit einer großen elliptischen Galaxie enden? Ziemlich wahrscheinlich, aber nicht in der nächsten Milliarde an Jahren. Oben sind mehrere Zwerggalaxien der Hickson Compact Group 31 abgebildet, die langsam verschmelzen.

Links kollidieren zwei der helleren Galaxien, eine langgezogene Galaxie ist durch eine ungewöhnliche Brücke aus Sternen mit ihnen verbunden. Wenn man das Bild genau betrachtet, wird erkennbar, dass das helle Duo eine Spur aus Sternen hinter sich herzieht, die nach rechts zur Spiralgalaxie führt.

Sehr wahrscheinlich werden die abgebildeten Galaxien der Hickson Compact Group 31 einander durchdringen und zerstören, dabei entstehen und explodieren Millionen Sterne, und Tausende Nebel entstehen und lösen sich wieder auf, bevor sich der Staub legt und in etwa einer Milliarde Jahre daraus eine Galaxie entsteht.

Das Bild ist ein Komposit aus Bildern, die vom Weltraumteleskop Spitzer im Infrarotlicht, vom Weltraumteleskop GALEX im Ultraviolettlicht und vom Weltraumteleskop Hubble im sichtbaren Licht aufgenommen wurden.

Die Hickson Compact Group 31 ist etwa 150.000 Lichtjahre breit und liegt etwa 150 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Eridanus.

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