Galaxie NGC 474: kosmischer Mixer

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Bildcredit und Bildrechte: P.-A. Duc (CEA, CFHT), Atlas 3D Collaboration

Beschreibung: Was geschieht mit der Galaxie NGC 474? Die mehrlagigen Emissionsschichten erscheinen seltsam komplex und unerwartet angesichts der relativ strukturlosen Erscheinung der elliptischen Galaxie in weniger gut aufgelösten Bildern. Die Ursache der Schalen ist derzeit unbekannt, aber vielleicht entstanden die Gezeitenschweife aus Rückständen, die von der Aufnahme zahlreicher kleiner Galaxien im Lauf der vergangenen Milliarden Jahre übrig sind. Die Schalen könnten aber auch Wellen in einem Teich ähneln, in dem die immer noch andauernde Kollision mit der Spiralgalaxie knapp über NGC 474 Dichtewellen verursacht, welche den galaktischen Riesen kräuseln. Unabhängig von der tatsächlichen Ursache betont das obige Bild auf dramatische Weise die zunehmende Einigkeit, dass sich zumindest einige elliptische Galaxien in jüngerer Vergangenheit gebildet haben, und dass die äußeren Hüllen der meisten großen Galaxien nicht wirklich glatt sind, sondern vielschichtig, was durch regelmäßige Wechselwirkungen mit – sowie Einlagerung von – kleineren, nahe gelegenen Galaxien ausgelöst wird. Der Hof unserer eigenen Galaxis, der Milchstraße, ist ein Beispiel einer solchen unerwarteten Komplexität. NGC 474 hat einen Durchmesser von etwa 250.000 Lichtjahren und steht zirka 100 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Fische (Pisces).

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Strahlen der ungewöhnlichen Galaxie Centaurus A

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Credit: ESO/WFI (sichtbares Licht); MPIfR/ESO/APEX/A. Weiss et al. (Mikrowellen); NASA/CXC/CfA/R. Kraft et al. (Röntgen); Einschub: NASA/TANAMI/C. Müller et al. (Radio)

Beschreibung: Jets aus Plasma, die vom zentralen schwarzen Loch einer massereichen Spiralgalaxie ausgestoßen werden, beleuchten dieses Kompositbild von Centaurus A. Die von Cen A ausströmenden Jets sind länger als eine Million Lichtjahre. Auf welche Weise das zentrale schwarze Loch einfallende Materie ausstößt, ist noch nicht bekannt. Nach der Räumung der Galaxie blähen die Strahlen große, im Radiobereich strahlende Blasen auf, die wahrscheinlich Millionen Jahre lang leuchten. Wenn sie von einer vorbeiziehenden Front angeregt werden, können Radioblasen sogar nach Milliarden Jahren wieder aufleuchten. Röntgenstrahlen werden im obigen Kompositbild blau abgebildet, Mikrowellen in Falschfarben-Orange. Das eingeschobene Bild im Radiolicht zeigt neu abgebildete, noch nie zuvor gesehene Details im innersten Lichtjahr des zentralen Strahls.

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Aufgang der Centaurus-Radio-Strahlen

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Credit: Ilana Feain, Tim Cornwell und Ron Ekers (CSIRO/ATNF); ATCA nördlich zeigender mittlerer Lappen – Dank an R. Morganti (ASTRON); Parkes-Daten – Dank an N. Junkes (MPIfR); ATCA und Mondfoto: Shaun Amy, CSIRO

Beschreibung: Was wäre, wenn Sie sehen könnten, wie die riesigen Radiostrahlen von Centaurus A aufgehen? Die Radiostrahlen von Cen A sind nicht nur länger als eine Million Lichtjahre, sie besetzen eine Winkelregion, die 200mal größer ist als der Vollmond am Himmel der Erde. Die gerichteten, hoch beschleunigten Materieströme werden von einem schwarzen Loch mit mehreren Millionen Sonnenmassen ausgestoßen, das tief im Zentrum der nahe gelegenen aktiven Galaxie Cen A liegt. Das schwarze Loch erzeugt die sich schnell bewegenden Strahlen, während andere Materie hineinfällt. In diesem Bild wurden Radioteleskope des Australian Telescope Compact Array (ATCA) nahe Narrabri (NSW, Australien) vor dem Vollmond aufgenommen und mit dem Radiobild von Cen A in ihrer tatsächlichen Winkelgröße im Hintergrund überlagert. Das obige Bild enthält die detailreichste Karte, die bisher von den Radiostrahlen irgendeiner Galxienklasse im Universum gemacht wurde, und es waren mehrere Jahre und mehr als 1000 Stunden Belichtungszeit nötig um es zu erstellen. Details im Foto könnten Hinweise darauf enthalten, wie die Radio-Strahlen mit Sternen und intergalaktischem Staub wechselwirken. Die Lichtpunkte im Bild sind keine Sterne, sondern typischerweise andere im Radiolicht hell leuchtende Galaxien im weiter entfernten Universum.

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M74: Die perfekte Spirale

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Credit und Bildrechte: Descubre Foundation, Calar-Alto-Observatorium, OAUV, DSA, V. Peris (OAUV), J. L. Lamadrid (CEFCA), J. Harvey (SSRO), S. Mazlin (SSRO), I. Rodriguez (PTeam), O. L. (PTeam), J. Conejero (PixInsight)

Beschreibung: Wenn schon nicht perfekt, dann ist diese Spiralgalaxie zumindest eine der fotogensten. M74, ein Inseluniversum mit etwa 100 Milliarden Sternen, das 32 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Fische steht, präsentiert einen prächtigen Anblick von oben. Die anmutigen Spiralarme des Grand-Designs der Sc-Galaxie M74 sind von hellen, blauen Sternhaufen und dunklen kosmischen Staubbahnen gesäumt. Das obige Bild umfasst einen halben Vollmonddurchmesser und wurde aus Aufnahmen erstellt, die in einem Zeitraum von 19 Stunden am 1,23-Meter-Teleskop des Calar-Alto-Observatoriums in der Sierra de los Filabres in Spanien gemacht wurden. Es reicht über etwa 30.000 Lichtjahre an der Stirnseite von M74 und enthält Aufnahmen, welche die Emissionen von Wasserstoffatomen aufzeichneten, die das rötliche Leuchten der großen Sternbildungsregionen in der Galaxie aufzeigen.

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Schalengalaxien in den Fischen (Pisces)

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Bildcredit und Bildrechte: Stephen Leshin

Beschreibung: Diese farbenprächtige kosmische Himmelslandschaft zeigt ein seltsames Galaxiensystem, das als Arp 227 katalogisiert ist und an die 100 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Arp 227 schwimmt innerhalb der Grenzen des Sternbildes Fische (Pisces) und besteht aus den beiden markanten Galaxien links: die merkwürdige Schalengalaxie NGC 474 und ihr blauer spiralarmiger Nachbar NGC 470. Die blassen, weiten Bögen oder Schalen von NGC 474 könnten durch eine gravitative Begegnung mit dem Nachbarn NGC 470 entstanden sein. Alternativ könnten die Schalen durch eine Verschmelzung mit einer kleineren Galaxie entstanden sein, was einen Effekt hervorrief, der Wellen auf der Oberfläche eines Teiches ähnelt. Bemerkenswerterweise scheint NGC 467, die große Galaxie rechts auf diesem detailreichen Bild, ebenfalls von zarten Schalen umgeben zu sein, was ein Hinweis auf ein weiteres wechselwirkendes Galaxiensystem ist. Faszinierende Hintergrundgalaxien sind über das Feld verstreut, das auch gezackte Vordergrundsterne enthält. Natürlich liegen diese Sterne weit innerhalb unserer eigenen Galaxis, der Milchstraße. Das Sichtfeld umfasst 25 Bogenminuten oder etwa 1/2 Grad am Himmel.

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Die Strudelgalaxie in infrarotem Staub

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Credit: Infrarot: NASA, ESA, M. Regan und B. Whitmore (STScI) und R. Chandar (U. Toledo); Sichtbares Licht: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) und das Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Beschreibung: Wie bilden Spiralgalaxien Sterne? Um das herauszufinden fotografierte das Weltraumteleskop Hubble die nahe gelegene, fotogene Spirale M51 im Infrarotlicht, um den Staub zu beleuchten, der dem dichten Gas folgt, das am ehesten Sterne bildet. Um den Staub weiter zu isolieren wurde auch viel von dem optischen Licht der Sterne digital entfernt. Das sich ergebende einzigartige Bild zeigt auf den größten Skalen wirbelnde und komplexe Muster, während in kleineren Maßstäben zahlreiche helle Klumpen zuvor versteckter offener Sternhaufen erscheinen.

Schieben Sie Ihren Mauspfeil über das Bild, um im Vergleich dazu das detailreiche Bild im sichtbaren Licht zu sehen. Jeder, der ein gutes Fernglas besitzt, kann die Strudelgalaxie im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) sehen. M51 ist etwa 30 Millionen Lichtjahre entfernt, während das obige Bildfeld von oben bis unten zirka 15.000 Lichtjahre umfasst. Astronomen vermuten, dass die Spiralstruktur von M51 mit der gravitativen Wechselwirkung mit einer benachbarten kleineren Galaxie zusammenhängt.

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Vergangene und künftige Sterne von Andromeda

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Credit und Bildrechte: ESA/Herschel/PACS/SPIRE/J.Fritz(U.Gent) / XMM-Newton/EPIC/W.Pietsch(MPE)

Beschreibung: Die große, schöne Andromedagalaxie alias M31 ist eine etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie. Zwei Weltraum-Observatorien wurden zusammengeschlossen um dieses faszinierende Kompositbild von Andromeda in Wellenlängen außerhalb des sichtbaren Spektrums herzustellen. Die bemerkenswerte Ansicht zeigt die Orte vergangener und künftiger Sterne dieser Galaxie. In rötlichen Tönen zeigen die Bilddaten des großen Infrarotteleskops Herschel die riesigen Staubstraßen, die von Sternen gewärmt werden, welche Andromedas Spiralarme entlangschweifen. Der Staub in Verbindung mit dem interstellaren Gas der Galaxie enthält das Rohmaterial für künftige Sternbildung. Röntgen-Daten des XMM-Newton-Teleskops in blau lokalisieren Andromedas Röntgen-Doppelsternsysteme. Diese Systeme enthalten wahrscheinlich Neutronensterne oder sterngroße schwarze Löcher, welche die Endstadien der Sternentwicklung darstellen. Die Andromedagalaxie, mehr als doppelt so groß wie unsere eigene Milchstraße, hat einen Durchmesser von mehr als 200.000 Lichtjahren.

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M33: Dreiecksgalaxie

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Bildcredit und Bildrechte: Manfred Konrad

Beschreibung: Das kleine, nördliche Sternbild Dreieck beherbergt die prächtige, von oben sichtbare Spiralgalaxie M33. Zu ihren gängigen Namen zählen Feuerradgalaxie oder einfach Dreiecksgalaxie. M33 misst mehr als 50.000 Lichtjahren im Durchmesser und ist die drittgrößte Galaxie der Lokalen Gruppe nach der Andromedagalaxie (M31) und unserer eigenen Milchstraße. M33, etwa 3 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt, wird für eine Begleitgalaxie der Andromedagalaxie gehalten, und Astronomen in diesen beiden Galaxien hätten wahrscheinlich spektakuläre Ausblicke auf das jeweils andere große Spiralsternsystem. Was die Aussicht vom Planeten Erde betrifft, zeigt dieses scharfe, detailreiche Bild die prächtigen blauen Sternhaufen und rötlichen Sternbildungsregionen von M33 entlang der lose gewundenen Spiralarme der Galaxie. Der höhlenartige Nebel NGC 604 ist die hellste Sternbildungsregion, hier vom Galaxienzentrum aus etwa auf der 4-Uhr-Position zu sehen. Wie bei M31 half auch bei M33 die Population gut vermessener veränderlicher Sterne diese Spirale zu einer kosmischen Messlatte bei der Festlegung der Entfernungsskala im Universum zu machen.

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Sternströme von NGC 4216

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Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.), Mitarbeit: David Martinez-Delgado (MPIA, IAC) et al.

Beschreibung: Die von der Kante sichtbare Spiralgalaxie NGC 4216 ist etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von fast 100.000 Lichtjahren, das ist etwa die Größe unserer eigenen Milchstraße. NGC 4216 ist im dichten Virgo-Galaxienhaufen zu finden und steht in der Mitte dieses detailreichen Teleskop-Porträts, flankiert von den Virgohaufen-Begleitern NGC 4206 (rechts) und NGC 4222.

Wie andere große Spiralgalaxien, etwa die Milchstraße, wuchs NGC 4216, indem sie kleinere Begleitgalaxien verschlang. Eigentlich hat diese Ansicht sie auf frischer auf frischer Tat ertappt, wobei auch weiter entfernte Begleitgalaxien zarte Sternströme aufweisen, die sich Tausende Lichtjahre bis in den Hof von NGC 4216 erstrecken.

Das Bild wurde im Rahmen einer Durchmusterung aufgenommen, bei der nach Sternströmen in nahe gelegenen Spiralen gesucht wurde. Es wurde mit einem kleinen Teleskop und einer Kamera aufgenommen, welche die zarten, ausgedehnten Strukturen zuverlässig aufzeichnen konnte.

Haben Sie Schwierigkeiten die Sternströme zu erkennen? Schieben Sie Ihren Mauspfeil über das Bild, um eine negative Kompositansicht zu sehen. Die Ströme zeichnen sich dann besser sichtbar als dunkle Schwaden vor einem weißen Hintergrund ab.

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Das Zentrum von Centaurus A

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Credit: E.J. Schreier (AUI) et al., Hubble, NASA; Einschub: NOAO

Beschreibung: Ein fantastisches Durcheinander junger blauer Sternhaufen, riesiger leuchtender Gaswolken und imposanter dunkler Staubstraßen umgibt die Zentralregion der aktiven Galaxie Centaurus A. Dieses Mosaik aus Bildern des Weltraumteleskops Hubble, aufgenommen in blauem, grünem und rotem Licht, wurde so bearbeitet, dass es ein Bild dieses kosmischen Mahlstroms in natürliches Farben darstellt. Infrarotbilder des Hubble-Teleskops zeigten auch, dass im Zentrum dieser Aktivität anscheinend Materiescheiben verborgen sind, die in ein schwarzes Loch mit einer Milliarde Sonnenmassen hineinstrudeln! Centaurus A selbst ist anscheinend das Ergebnis der Kollision zweier Galaxien, und die übrig gebliebenen Trümmer werden ununterbrochen von dem schwarzen Loch verschlungen. Astronomen glauben, dass die Antriebe inmitten eines solchen schwarzen Lochs die Radio, Röntgen- und Gammastrahlenenergie hervorbringen, die von Centaurus A und anderen aktiven Galaxien abgestrahlt wird. Doch für eine aktive Galaxie liegt Centaurus A relativ nahe, lediglich 10 Millionen Lichtjahre entfernt, und ist eine verhältnimäßig leicht zugängliches Labor, um diese mächtigen Energiequellen zu erforschen.

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Ultraviolette Andromeda

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Credit: UV: NASA/Swift/Stefan Immler (GSFC) und Erin Grand (UMCP)
Sichtbares Licht: Bill Schoening, Vanessa Harvey/REU-Programm/NOAO/AURA/NSF

Beschreibung: Diese atemberaubende Aussicht stellt das am höchsten aufgelöste Bild dar, das je von der Andromeda-Galaxie (alias M31) im ultravioletten Wellenlängenbereich gemacht wurde. Das Mosaik, aufgenommen vom NASA-Satelliten Swift, wurde aus 330 Einzelbildern zusammengesetzt und bedeckt eine 200.000 Lichtjahre große Region. Es zeigt etwa 20.000 Quellen, die stark im energiereichen Ultraviolettlicht strahlen und von dichten Sternhaufen sowie jungen, heißen Sternen dominiert werden.

Natürlich ist die Andromedagalaxie die unserer Milchstraße am nächsten gelegene große Spiralgalaxie; sie ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Schieben Sie einfach Ihren Mauspfeil über das Bild um die Erscheinung dieses großartigen Inseluniversums im sichtbaren Licht mit seinem Ultraviolett-Porträt zu vergleichen.

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