Das Leo-Trio

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Bildcredit und Bildrechte: Markus Bauer

Beschreibung: Diese Gruppe ist im nördlichen Frühling beliebt. Die drei prächtigen, in diesem Sichtfeld versammelten Galaxien sind als Leo-Triplett bekannt. Sie sind ein Publikumserfolg beim Abbilden, selbst wenn man sie mit kleinen Teleskopen fotografiert. Einzeln werden sie als NGC 3628 (links), M66 (rechts unten) und M65 (oben) vorgestellt. Alle drei sind große Spiralgalaxien, doch sie sehen einander nicht besonders ähnlich, weil ihre galaktischen Scheiben in unterschiedlichen Winkeln zu unserer Sichtlinie geneigt sind.

NGC 3628 wird auch Hamburgergalaxie genannt, sie ist auf interessante Weise von der Kante zu sehen, ihre undurchsichtigen Staubbahnen schneiden durch ihre gebauschte galaktische Ebene. Die Scheiben von M66 und M65 sind ausreichend geneigt, um ihre Spiralstruktur zu zeigen. Gravitative Wechselwirkungen zwischen den Galaxien der Gruppe hinterließen verräterische Zeichen, unter anderem Gezeitenschweife und die gekrümmte, aufgeblähte Scheibe von NGC 3628 und die hinausgezogenen Spiralarme von M66.

Diese prächtige Ansicht der Region umfasst am Himmel beinahe zwei Grad (vier Vollmonde). Das Feld umfasst etwa eine Million Lichtjahre in der geschätzten Entfernung des Trios von 30 Millionen Lichtjahren. Die gezackten Vordergrundsterne liegen natürlich in unserer Milchstraße.

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Messier 81

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Bildcredit und Bildrechte: Paolo De Salvatore (Zenit Observatory)

Beschreibung: Eine der hellsten Galaxien am Himmel des Planeten Erde ist ähnlich groß wie unsere Milchstraße: die große, schöne Messier 81. Sie ist auch als NGC 3031 sowie nach ihrem Entdecker aus dem 18. Jahrhundert als Bodes Galaxie bekannt. Diese prächtige Spirale befindet sich im nördlichen Sternbild Großer Bär (Ursa Major).

Die detailreiche Teleskopansicht zeigt den hellen, gelblichen Kern von M81, blaue Spiralarme, rosarote Sternbildungsregionen und ausladende Bahnen aus kosmischem Staub. Manche Staubbahnen verlaufen sogar durch die galaktische Scheibe (links neben der Mitte), jedoch entgegengesetzt zu den anderen markanten Spiralstrukturen. Die fehlgeleiteten Staubbahnen sind vielleicht das bleibende Ergebnis einer nahen Begegnung von M81 mit ihrer kleineren Begleitgalaxie M82. Untersuchungen der veränderlichen Sterne in M81 lieferten eine der besten Entfernungsbestimmungen einer externen Galaxie – 11,8 Millionen Lichtjahre.

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M104: Die Sombrerogalaxie

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble Legacy Archive; Bearbeitung und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo (DeepSkyColors.com)

Beschreibung: Die augenfällige Spiralgalaxie M104 ist berühmt, weil sie fast von der Seite sichtbar ist und einen breiten Ring aus undurchsichtigen Staubbahnen besitzt. Die breite Schneise aus kosmischem Staub ist als Silhouette vor einer ausgedehnten zentralen Wölbung aus Sternen sichtbar und verleiht der Galaxie die Erscheinung eines breitkrempigen Hutes, was zu ihrem  bekannteren Namen führte: Sombrerogalaxie.

Aus Daten des Weltraumteleskops Hubble wurde diese scharfe Ansicht der bekannten Galaxie erstellt. Die Bearbeitung führte zu einer Darstellung in natürlichen Farben und zeigt auch Details, die meist im überbordenden Glanz der hellen Zentralwölbung von M104 verschwinden, wenn man sie mit kleineren Teleskopen von der Erde aus beobachtet.

Die Sombrerogalaxie ist auch als NGC 4594 bekannt und ist im ganzen Spektrum zu sehen. Sie enthält ein zentrales, sehr massereiches Schwarzes Loch. M104 ist ungefähr 50.000 Lichtjahre groß und 28 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist eine der größten Galaxien am südlichen Rand des Virgo-Galaxienhaufens.

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Arp 194: Verschmelzende Galaxiengruppe

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Beschreibung: Warum entstehen an der Brücke zwischen diesen kollidierenden Galaxien Sterne? Wenn Galaxien zusammenstoßen, ist die Sternbildung normalerweise auf Galaxienscheiben oder Gezeitenschweife begrenzt. Doch in Arp 194 gibt es direkt in einer verbindenden Brücke helle Knoten aus jungen Sternen.

Dieses Bild von Arp 194 stammt von Hubble. Untersuchungen von Bildern und Daten dieses und anderer Bilder sowie Computersimulationen der Wechselwirkung lassen vermuten, dass die untere Galaxie in den letzten 100 Millionen Jahren die obere Galaxie durchdrang. Dieses Ereignis hinterließ einen Strom aus Gas, der nun zur unteren Galaxie fällt. Astronomen vermuten, dass in dieser Brücke Sterne entstehen, nachdem die Turbulenzen nach der stürmischen Kollision in jüngerer Zeit nachgelassen haben. In etwa einer Milliarde Jahren werden die Galaxien – auch eine kleinere Galaxie, die vor der oberen Galaxie liegt (sehen Sie sie?) – allesamt zu einer größeren Galaxie verschmelzen.

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Abell 370: Galaxienhaufen-Gravitationslinse

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo (DeepSkyColors.com)

Beschreibung: Was sind diese seltsamen Bögen? Beim Abbilden des Galaxienhaufens Abell 370 entdeckten Astronomen einen ungewöhnlichen Bogen. Die Natur des Bogens wurde nicht sofort erkannt, sondern erst, als bessere Bilder zeigten, dass der Bogen eine noch nie zuvor beobachtete Art astrophysikalisch verzerrter Abbildungen in Gravitationslinsen war, bei denen das Zentrum eines ganzen Galaxienhaufens die Linse ist.

Heute wissen wir, dass dieser Bogen – der hellste Bogen im Haufen – eigentlich aus zwei verzerrten Bildern einer ziemlich normalen Galaxie besteht, die zufällig weit entfernt dahinter liegt. Durch die Gravitation von Abell 370 wurde das Licht der Hintergrundgalaxien – und anderer Galaxien – verteilt, sodass es auf mehrfachen Lichtlaufwegen zum Beobachter gelangte – ähnlich wie wenn ein fernes Licht durch den Stiel eines Weinglases leuchtet.

Fast alle hier abgebildeten gelblichen Strukturen sind Galaxien im Haufen Abell 370. Ein scharfes Auge erkennt jedoch viele seltsame Bögen und verzerrte Bogenteile, die eigentlich die Bilder ferner normaler Galaxien sind, welche durch Gravitation gebrochen wurden. Untersuchungen von Abell 370 und seiner Bilder bieten Astronomen einen einzigartigen Blick auf die Verteilung normaler und Dunkler Materie in Galaxienhaufen und im Universum.

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M106: Eine Spiralgalaxie mit einem seltsamen Zentrum

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Bildcredit: NASA, ESO , NAOJ, Giovanni Paglioli; Montage und Bearbeitung: R. Colombari und R. Gendler

Beschreibung: Was passiert im Zentrum der Spiralgalaxie M106, einer wirbelnden Scheibe aus Sternen und Gas? Wie dieses Bild zeigt, wird die Erscheinung von M106 von blauen Spiralarmen und roten Staubbahnen um den Kern geprägt. Der Kern von M106 leuchtet in Radiowellenlängen und Röntgenlicht hell, während über die gesamte Länge der Galaxie Zwillingsstrahlen gefunden wurden.

Mit ihrem ungewöhnlichen zentralen Leuchten ist M106 eines der am nächsten gelegenen Beispiele einer Galaxie der Seyfertklasse, bei denen riesige Mengen an leuchtendem Gas vermutlich in ein zentrales massereiches Schwarzes Loch fallen. M106, die auch als NGC 4258 bezeichnet wird, ist relativ nahe – nur 23,5 Millionen Lichtjahre entfernt -, ihr Durchmesser beträgt 60.000 Lichtjahre, und sie ist mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) zu sehen.

Astrophysiker: Stöbern Sie in 1900+ Codes der Astrophysics Source Code Library

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Ein Blick auf M101

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Bildcredit und Bildrechte: Christoph Kaltseis, CEDIC 2019

Beschreibung: Die schöne große Spiralgalaxie M101 ist zwar einer der letzten Einträge in Charles Messiers berühmtem Katalog, aber sicher nicht einer der unwichtigsten. Mit ihrem Durchmesser von etwa 170.000 Lichtjahren ist diese Galaxie gewaltig, fast doppelt so groß wie unsere Milchstraße. M101 war außerdem einer der ursprünglichen Spiralnebel, die mit Lord Rosses großem Teleskop aus dem 19. Jahrhundert, dem Leviathan von Parsontown, beobachtet wurden.

M101 teilt dieses moderne Teleskopsichtfeld mit noch weiter entfernten Hintergrundgalaxien, Vordergrundsternen in der Milchstraße und einer begleitenden Zwerggalaxie NGC 5474 (rechts unten). Die Farben der Milchstraßensterne sind auch im Sternenlicht des großen Inseluniversums zu finden, dessen Kern vom Licht kühler gelblicher Sterne dominiert wird. Entlang ihrer ausladenden Spiralarme mischen sich die blauen Farben heißerer junger Sterne mit undurchsichtigen Staubbahnen und rötlichen Sternbildungsregionen.

M101 ist auch als Feuerradgalaxie bekannt, sie ist etwa 23 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt innerhalb der Grenzen des nördlichen Sternbildes Ursa Major. Ihr Begleiter NGC 5474 wurde wahrscheinlich durch frühere gravitative Wechselwirkungen mit der größeren M101 verzerrt.

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Das zentrale magnetische Feld der Zigarrengalaxie

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Bildcredit: NASA, SOFIA, E. Lopez-Rodriguez; NASA, Spitzer, J. Moustakas et al.

Beschreibung: Sind Galaxien gewaltige Magnete? Ja, aber die Magnetfelder in Galaxien sind typischerweise viel schwächer als auf der Erdoberfläche, außerdem komplexer und schwieriger zu messen. Kürzlich jedoch erfasste das Instrument HAWC+ an Bord des luftgestützten SOFIA-Observatoriums (747) erfolgreich die Details ferner Magnetfelder durch die Beobachtung von Infrarotlicht, das durch Reflexion an Staubkörnchen polarisiert wurde.

M82, die Zigarrengalaxie, wurde mit HAWC+ beobachtet. Die gewonnenen Daten zeigen, dass das zentrale Magnetfeld lotrecht zur Scheibe und parallel zum starken galaktischen Superwind verläuft. Diese Beobachtung stärkt die Hypothese, dass das zentrale Magnetfeld von M82 ihrem Wind hilft, die Masse von Millionen Sternen von der zentralen Sternausbruchsregion hinauszutransportieren. Dieses Bild zeigt Magnetfeldlinien, die über ein Bild des Kitt-Peak-Nationalobservatoriums gelegt wurden, das in sichtbarem Licht (grau) und Wasserstoffleuchten (rot) fotografiert und mit Infrarotbildern (gelb) von SOFIA und dem Weltraumteleskop Spitzer kombiniert wurde.

Die Zigarrengalaxie ist ungefähr 12 Millionen Lichtjahre entfernt und mit Fernglas im Sternbild Großer Bär sichtbar.

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Simulation TNG50: Ein Galaxienhaufen entsteht


Videocredit: IllustrisTNG-Projekt; Visualisierung: Dylan Nelson (Max Planck Institut für Astrophysik) et al. Musik: Symphonie No. 5 (Ludwig van Beethoven) via YouTube Audio Library

Beschreibung: Wie entstehen Galaxienhaufen? Da sich unser Universum zu langsam bewegt, um es zu beobachten, werden schneller bewegte Computersimulationen erstellt, um das herauszufinden. Ein neuer Versuch ist TNG50 von IllustrisTNG, eine verbesserte Version der berühmten Illustris-Simulation.

Der erste Teil dieses Videos zeigt die Spuren kosmischen Gases (großteils Wasserstoff), das sich vom frühen Universum bis heute zu Galaxien und Galaxienhaufen entwickelt, wobei hellere Farben schneller bewegtes Gas markieren. Während das Universum heranreift, fällt Gas in Gravitationssenken, Galaxien entstehen, Galaxien rotieren, Galaxien kollidieren und verschmelzen, und die ganze Zeit über entstehen Schwarze Löcher in Galaxienzentren und stoßen umgebendes Gas mit hoher Geschwindigkeit aus.

Die zweite Hälfte des Videos folgt der Spur von Sternen und zeigt, wie ein Galaxienhaufen mit Gezeitenschweifen und Sternströmen zustande kommt. Der Ausfluss von Schwarzen Löchern ist in TNG50 überraschend komplex, und die Details werden mit unserem realen Universum verglichen. Zu untersuchen, wie Gas im frühen Universum verschmolz, hilft der Menschheit besser zu verstehen, wie Erde, Sonne und Sonnensystem ursprünglich entstanden sind.

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Die Sterne der Dreiecksgalaxie

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Bildcredit: NASA, ESA, M. Durbin, J. Dalcanton und B. F. Williams (University of Washington)

Beschreibung: Wie Sandkörnchen an einem kosmischen Strand sind die Sterne der Dreiecksgalaxie auf diesem scharfen Mosaik aufgelöst. Das Mosaik wurde mit der Advanced Camera for Surveys (ACS) des Weltraumteleskops Hubble fotografiert. Der innere Bereich der Galaxie mit einem Durchmesser von mehr als 17.000 Lichtjahren ist in extremer Auflösung abgebildet. Es ist das zweitgrößte Bild, das je von Hubble veröffentlicht wurde.

Der helle, dicht gepackte galaktische Kern im Zentrum ist von einer losen Anordnung dunkler Staubbahnen umgeben, gemischt mit den Sternen in der galaktischen Ebene. Die von oben sichtbare Spiralgalaxie ist auch als M33 bekannt und liegt ungefähr 3 Millionen Lichtjahre entfernt im kleinen nördlichen Sternbild Dreieck (Triangulum). Die Dreiecksgalaxie hat einen Durchmesser von mehr als 50.000 Lichtjahren und ist nach der Andromedagalaxie (M31) und unserer Milchstraße die drittgrößte in der Lokalen Gruppe.

Um die Triangulumsterne, die Sternhaufen und hellen Nebel, die auf dem Hubble-Mosaik abgebildet sind, in ihrer ganzen Pracht zu betrachten, brauchen Sie ein Vergrößerungswerkzeug.

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NGC 4565: hochkante Galaxie

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Bildcredit und Bildrechte: Christoph Kaltseis, CEDIC

Beschreibung: Die prächtige Spiralgalaxie NGC 4565 ist vom Planeten Erde aus hochkant zu sehen. Sie ist wegen ihres schmalen Profils auch als Nadelgalaxie bekannt. Die helle NGC 4565 im blassen, aber gepflegten Sternbild Haar der Berenike ist eine Station bei vielen Teleskopreisen am Nordhimmel.

Dieses scharfe Farbbild zeigt den gewölbten Zentralkern der Galaxie, der von undurchsichtigen Staubbahnen durchschnitten wird, welche die dünne galaktische Ebene von NGC 4565 einschnüren. Das hübsche Sichtfeld enthält auch eine Auswahl weiterer Hintergrundgalaxien, rechts oben liegt die benachbarten Galaxie NGC 4562. NGC 4565 selbst ist ungefähr 40 Millionen Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von ungefähr 100.000 Lichtjahren. Sie ist mit kleinen Teleskopen leicht erkennbar, daher betrachten Himmelsfreunde NGC 4565 als markantes Himmelskunstwerk, das Messier übersah.

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