Schlagwort: Galaxie

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Nā ʻUhane Māhoe Huki Pū i ke Ola

Zwei Galaxien kollidieren mitten im Bild. Ihre Spiralstruktur ist verzerrt, an den rötlichen Fasern erkennt man heftige Sternbildung. Sie erhielten den hawaiianischen Namen "Nā ʻUhane Māhoe Huki Pū i ke Ola".
Bildcredit: Internationales Gemini-Observatorium / NOIRLab/NSF/AURA; Bildbearbeitung: J. Miller und M. Rodriguez (Internationales Gemini-Observatorium/NSF NOIRLab), T.A. Rector (Universität von Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), D. de Martin und M. Zamani (NSF NOIRLab)

Dieses Pärchen von Spiralgalaxien trägt den hawaiianischen Namen Nā ʻUhane Māhoe Huki Pū i ke Ola. Die beiden Galaxien umarmen einander durch Gravitation. Sie sind etwa 200 Millionen Lichtjahre entfernt und stehen als NGC 7253 und Arp 278 in den Katalogen. Wir finden sie im Sternbild Pegasus.

Das Bild zeigt ihre spektakuläre Verschmelzung im galaktischen Maßstab gestochen scharf. Es stammt vom Teleskop Gemini Nord auf dem Maunakea auf Hawaii, das einen Durchmesser von 8,1 Metern hat. Schüler*innen wählten die beiden Galaxien im Rahmen von „Project Hōkūlani“ als Ziel ihrer Beobachtung aus, erforschten sie und gaben ihnen einen hawaiianischen Namen. Project Hōkūlani ist ein Praktikumsprogramm des Gemini-Observatoriums und der Universität von Hawaii.

Der Name bedeutet übersetzt „Die Zwillingsgeister ziehen an einem Strang und erschaffen gemeinsam Leben“. Das passt sowohl kulturell als auch astronomisch. Wenn Galaxien kollidieren, führt das zu einem kosmischen Strudel an Sternbildung. Daran sind die galaktischen Reserven an elementaren Bausteinen für Leben beteiligt. Die beiden Galaxien verschmelzen in einem Bereich im Sternbild Pegasus, der dem hawaiianischen Navigations-Sternbild Ka Lupe o Kawelo entspricht.

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M74, eine prachtvolle Spiralgalaxie

Ausschnitt einer Spiralgalaxie, die direkt von oben auf die Ebene fotografiert ist. Links der Mitte der Kernbereich, von dem zwei helle Spiralarme abgehen. In den Armen leuchten dunkle Staubstreifen, bläuliche Sternhaufen und rote Wasserstoffwolken.
Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnis (STScI / AURA)- ESA / Hubble-Arbeitsgemeinschaft; Danksagung: R. Chandar (U. Toledo) und J. Miller (U. Michigan)

Auch wenn sie nicht die beeindruckendste ist, so gehört diese Spiralgalaxie zu den fotogensten. Die Welteninsel besteht aus rund 100 Milliarden Sternen. Sie ist rund 32 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Fische. M74 bietet einen atemberaubenden Anblick von vorne. Sie ist als Sc-Galaxie klassifiziert. Helle blaue Sternhaufen und dunkle Streifen kosmischen Staubs unterstreichen die typische Form der anmutigen Spiralarme von M74. Dieses scharfe Bild ist aus Archivaufnahmen des Weltraumteleskops Hubble zusammengesetzt. Es zeigt einen rund 30.000 Lichtjahre großen Ausschnitt von M74. Es enthält Bilder, die das Leuchten von Wasserstoffatomen zeigen. Sie betonen den rötlichen Schein der größten Bereiche in der Galaxie, in denen Sterne entstehen.

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Drei Galaxienpaare

Ein dunkles Sternenfeld zeigt drei Galaxien-Paare. Ein Paar liegt oben, eins in der Mitte und eines ist unten zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Rafael Sampaio

Jedes dieser Galaxienpaare ist anders. Die beiden Galaxien oben stehen wahrscheinlich – zumindest derzeit – nicht in Wechselwirkung zueinander. Die obere Galaxie mit dem blauen Streifen, NGC 4650A, ist jedoch eine Polarringgalaxie und könnte das Ergebnis einer vergangenen Galaxienkollision sein.

Die beiden Galaxien in der Mitte des Bildes sehen so aus, als könnten sie in gravitativer Wechselwirkung stehen – doch ihre Relativgeschwindigkeiten machen dies unwahrscheinlich. Die größere der beiden Galaxien ist NGC 4650, eine Spiralgalaxie mit einem hellen Sternenband, das sich quer durch ihr Zentrum zieht.

Die beiden Galaxien unten stehen in aktiver Wechselwirkung zueinander. Möglicherweise werden NGC 4622A und NGC 4622B in ca. einer Milliarde Jahren verschmelzen und zu einer einzigen Galaxie werden.

Alle diese Galaxien gehören wahrscheinlich zum größeren Centaurus-Galaxienhaufen.

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Simulation TNG50: Ein Galaxienhaufen entsteht

Videocredit: IllustrisTNG Project; Visualisierung: Dylan Nelson (Max Planck Institute for Astrophysics) et al.; Music: Symphony No. 5 (Ludwig van Beethoven), via YouTube-Audio-Bibliothek

Wie entstehen Haufen aus Galaxien? Das Universum bewegt sich zu langsam, um das zu beobachten. Also erstellte man mit Computern schnellere Simulationen. Ein bekanntes Projekt ist TNG50 von IllustrisTNG. Es ist eine verbesserte Version der bekannten Illustris-Simulation.

Der erste Teil des Videos folgt der Spur von kosmischem Gas, es ist großteils Wasserstoff, während es sich zu Galaxien und Galaxienhaufen entwickelt. Die Simulation beginnt beim frühen Universum und läuft bis heute. Helle Farben markieren schnelleres Gas. Während sich das Universum entwickelt, fällt Gas in Gravitationssenken. Wir sehen, wie Galaxien entstehen. Diese Galaxien drehen sich, stoßen zusammen und verschmelzen. Und die ganze Zeit entstehen Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien. Sie stoßen das umgebende Gas mit hoher Geschwindigkeit aus.

Die zweite Hälfte des Videos folgt den Sternen. Wir sehen, wie sich ein Galaxienhaufen formiert. Sternströme begleiten diesen Prozess. Der Ausfluss aus Schwarzen Löchern ist in der Simulation TNG50 überraschend komplex. Am Ende folgt ein Vergleich der Details mit unserem realen Universum.

Wir untersuchen immer noch, wie Gas im frühen Universum verschmolzen ist. So verstehen wir besser, wie unsere Erde, die Sonne und das Sonnensystem einst entstanden sind.

Portal ins Universum: APOD-Zufallsgenerator

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Die Große Magellansche Wolke

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Bildcredit und Bildrechte: Monica Mesa; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Habt Ihr schon einmal eine andere Galaxie mit euren eigenen Augen gesehen? Dieses Bild zeigt die Große Magellansche Wolke (GMW), eine der nächsten Nachbarinnen unserer Milchstraße.

Wenn Ihr euch irgendwo südlich des 20. nördlichen Breitengrades befindet (je weiter südlich, desto besser), können Ihr sie mit bloßem Auge sehen. Am besten geht das an einem dunklen Ort, fern von Städten und Lichtverschmutzung.

Die große Magellansche Wolke ist eine irreguläre Zwerggalaxie. Sie ist etwa 163.000 Lichtjahren entfernt und gehört zur Lokalen Galaxiengruppe. Obwohl sie viel kleiner ist und ihre Gesamtmasse nur etwa 10–20 % der Masse der Milchstraße entspricht, entstehen in der GMW besonders viele neue Sterne. Das könnte an den Gezeitenkräften der Milchstraße liegen.

Einige Astronominnen und Astronomen sagen voraus, dass sie in etwa 2 Milliarden Jahren mit unserer Milchstraße kollidieren wird.

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Galaxie NGC 474: Hüllen und Sternströme

Die Galaxie mitten im Bild ist von schalenförmigen Hüllen umgeben. Sie wirkt kaum noch wie eine Spiralgalaxie. Daneben ist eine Spirale, die ebenfalls von Sternströmen umgeben ist.
Bildcredit und Lizenz: CFHT, Coelum, MegaCam, J.-C. Cuillandre (CFHT) und G. A. Anselmi (Coelum)

Was passiert in der Galaxie NGC 474? Die mehrschichtigen Hüllen der Galaxie wirken seltsam komplex. Auf Bildern, die weniger lang belichtet sind, wirkt die elliptische Galaxie im Vergleich zu diesem relativ strukturlos.

Wie die Schalen entstehen, wird immer noch erforscht. Möglich ist, dass sie durch Gezeiten entstehen. Geröll, das übrig blieb, nachdem die Galaxie in der Vergangenheit viele kleinere Galaxien verschlungen hat, spielt wohl auch eine Rolle.

Alternativ sind die Schalen vielleicht ähnlich wie Wellen auf der Oberfläche eines Teiches. Es könnten Dichtewellen sein, die bei Kollisionen mit der Spiralgalaxie NGC 474 (rechts) entstanden sind. Jedenfalls zeigt dieses Bild, dass die Halos einiger elliptischer Galaxien überraschend komplex aufgebaut sind. Auch der Halo unserer Milchstraße enthält derlei Strukturen.

Die Galaxie NGC 474 ist etwa 250.000 Lichtjahre breit und an die 100 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im Sternbild Fische.

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Drei Galaxien im Sternbild Pfau

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Bildcredit und Bildrechte: Mike Selby

Diese drei Galaxien sind etwa 190 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Damit liegen sie weit jenseits der hellen Sterne und Nebel der Milchstraße. Sie werden durch die Schwerkraft in einem fesselnden kosmischen Tanz zueinander hingezogen.

Wir schauen von oben auf die großen Spiralgalaxien NGC 6769 und NGC 6770. Ihre leuchtenden galaktischen Scheiben sind von verdunkelnden interstellaren Staubbahnen durchzogen. Sie sind durch gravitative Wechselwirkungen von galaktischem Ausmaß deutlich verzerrt. Durch die Kollision massereicher Molekülwolken entstehen in Sternentstehungsgebiete mit jungen blauen Sternhaufen entlang der langgestreckten Spiralarme .

Die Spiralgalaxie NGC 6771 darunter sehen wir von der Seite. Ihr kastenförmiger Zentrabereich ist durch Gezeitenkräfte verursachte Sternströme entstanden. In ferner Zukunft ist eine Verschmelzung der drei Galaxien unvermeidlich.

Dieses Galaxientrio wird manchmal auch als Teufelsmaske bezeichnet. Bei der genannten Entfernung erstreckt sich das Bildfeld über 300.000 Lichtjahre. Es liegt sich im Sternbild Pavo am südlichen Himmel.

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Longmore 8, der Hamsterrad-Nebel

Mitten im Bild ist eine kompakte rosatote Struktur, die an zwei Kreise erinnert, die mit Speichen verbunden sind. Dahinter zieht eine türkisblaue Nebelstruktur. Rechts ist eine helle Spiralgalaxie.
Bildcredit und Bildrechte: Mazlin, Parker, Forman, Magill, Hanson; Text: Keighley Rockcliffe (NASA GSFC, UMBC CSST, CRESST II)

Wie kam das Hamsterrad ins All? Der Hamsterrad-Nebel heißt auch Longmore 8. Andrew Longmore entdeckte ihn im Jahr 1976, als man den südlichen Himmel genau kartierte. Bei diesem Projekt kamen verbesserte Techniken der Fotografie zum Einsatz. Zum Beispiel bannte man mit sehr lichtempfindlichen Filmen blasse Objekte auf Platten. Diese untersuchte man mit bloßem Auge und katalogisierte die Objekte darauf.

Das Bild entstand am El-Sauce-Observatorium in Chile. Es zeigt die komplexe Struktur eines Rades aus schimmerndem Wasserstoff. Ein vergehender Stern stieß das Gas aus. Der übrig gebliebene Weiße Zwerg beleuchtet und ionisiert den Hamsterrad-Nebel. Auf der ursprünglichen Platte war die Struktur kaum zu erkennen. Dieses Bild zeigt den Fortschritt bei der Entwicklung moderner Teleskope und Kameras. Zwei Sicheln aus rötlichem Wasserstoff liegen sich gegenüber. Sie sind von einem blauen Schleier aus ionisiertem Sauerstoff umgeben. Die Form des Hamsterrades deutet an, dass der Weiße Zwerg im Zentrum einen Begleiter hat.

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