Ein Flug durch Hubbles Ultra Deep Field

Videocredit: NASA, ESA, F. Summers, Z. Levay, L. Frattare, B. Mobasher, A. Koekemoer und das HUDF-Team (STScI)

Wie sieht es aus, wenn man durchs ferne Universum fliegt? Um das herauszufinden, schätzte ein Team von Astronominnen* die relative Entfernung von mehr als 5000 Galaxien im Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Es ist eins der fernsten Galaxienfelder, die je abgebildet wurden.

Licht braucht viel Zeit, um das Universum zu durchqueren. Daher sehen wir die meisten Galaxien im Video zu einer Zeit, als das Universum erst einen Bruchteil seines jetzigen Alters hatte. Damals entstanden die Galaxien gerade erst. Sie hatten ungewöhnliche Formen, wenn man sie mit Galaxien der Gegenwart vergleicht. Es gibt noch keine ausgeprägten Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße oder die Andromedagalaxie.

Am Ende des Videos fliegt man an den fernsten Galaxien des HUDF-Feldes mit einer Rotverschiebung von mehr als 8 vorbei. Diese frühe Klasse an Galaxien hat eine geringe Leuchtkraft. Diese frühen Galaxien enthielten wahrscheinlich energiereiche Sterne. Ihr Licht verwandelte einen Großteil der übrig gebliebenen normalen Materie im Universum von einem kalten Gas in heißes, ionisiertes Plasma.

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Magnetische Stromlinien der Milchstraße

Der ESA-Satellit Planck entdeckte Magnetfeldstrukturen in unserer Galaxis, die zuvor unbekannt waren.

Bildcredit: ESA, Planck; Text: Joan Schmelz (USRA)

Beschreibung: Welche Rolle spielen Magnetfelder in der interstellaren Physik? Der ESA-Satellit Planck untersuchte die Emissionen kleiner, magnetisch ausgerichteter Staubkörnchen. Die Auswertung der Beobachtungen zeigt zuvor unbekannte Magnetfeldstrukturen in unserer Milchstraße, die auf diesem Ganzhimmelsbild als gekrümmte Linien dargestellt sind.

Die Ebene der Milchstraße ist dunkelrot – dort ist die Staubkonzentration am höchsten. Die riesigen Bögen über der Ebene sind wahrscheinlich Überreste vergangener Explosionen im Kern unserer Galaxis, die vom Konzept her den magnetischen schleifenartigen Strukturen in der Atmosphäre unserer Sonne ähnlich sind.

Die gekrümmten Stromlinien decken sich mit den interstellaren Fasern aus neutralem Wasserstoff und liefern den reizvollen Hinweis, dass Magnetfelder die Gravitation nicht nur beim Formen des interstellaren Mediums ergänzen können, sondern auch bei der Entstehung neuer Sterne. Auf welche Weise Magnetismus die Entwicklung unserer Galaxis beeinflusste, wird wohl in den nächsten Jahren weiterhin erforscht.

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Die Balkenspiralgalaxie NGC 1300

Die Balkenspiralgalaxie NGC 1300 liegt ungefähr 70 Millionen Lichtjahre entfernt am Ufer des Sternbildes Eridanus.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisteam, ESA, NASA

Die große Balkenspiralgalaxie NGC 1300 ist ungefähr 70 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt am Ufer im Sternbild des Flusses Eridanus. Das Kompositbild der prächtigen Universumsinsel ist eines der größten Bilder, die das Weltraumteleskop Hubble je von einer ganzen Galaxie aufnahm.

Die Galaxie NGC 1300 ist mehr als 100.000 Lichtjahre breit. Das Hubblebild zeigt eindrucksvolle Details im markanten Zentralbalken und in den majestätischen Spiralarmen. Wenn man genau hinsieht, erkennt man im Kern der klassischen Balkenspirale eine interessante Region mit Spiralstruktur. Sie hat einen Durchmesser von etwa 3000 Lichtjahren. Derzeit ist nicht bekannt, ob NGC 1300 – wie viele Spiralgalaxien, auch unsere Milchstraße – ein sehr massereiches Schwarzes Loch im Zentrum enthält.

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Kometen-PanSTARRs und die Galaxien

Komet PanSTARRS teilt sich ein Teleskopsichtfeld mit den Galaxien M81 und M82 im Großen Wagen.

Bildcredit und Bildrechte: Dan Bartlett

Beschreibung: Komet PanSTARRs – auch C/2017 T2 – teilte sich in der Nacht vom 22. auf 23. Mai dieses atemberaubende Teleskopsichtfeld mit den Galaxien M81 und M82. Sie alle waren am Himmel des Planeten Erde im Sternbild Großer Wagen zu sehen. Die Galaxien waren etwa 12 Millionen Lichtjahre und der Komet ungefähr 14 Lichtminuten entfernt.

Der Komet PanSTARRs, ein neuer Besucher aus der Oortschen Wolke, wurde 2017 vom Durchmusterungsteleskop PanSTARRs entdeckt, als er mehr als 1 Lichtstunde von der Sonne entfernt war – fast so weit wie die Umlaufbahn des Planeten Saturn. Mit einer schönen Koma und ausgeprägtem Schweif war dieser Komet auf der Nordhalbkugel ein verlässlicher Darsteller für Kometenbeobachter mit Teleskop, die seine größte Annäherung an die Sonne am 4. Mai verfolgten.

Auf diesem detailreichen Bild vom dunklen kalifornischen Himmel entwickelt der abreisende Komet scheinbar einen kurzen Gegenschweif, während er das innere Sonnensystem verlässt.

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Porträt von NGC 3628

NGC 3628 heißt wegen ihrem Aussehen Hamburger-Galaxie, zusammen mit M65 und M66 bildet sie das Leo-Triplett im Sternbild Löwe.

Bildcredit und Bildrechte: Stefano Cancelli (1963-2020), Paul Mortfield

Beschreibung: Scharfe Teleskopansichten von NGC 3628 zeigen eine gebauschte galaktische Scheibe, die von dunklen Staubbahnen geteilt wird.

Dieses detailreiche Porträt der prächtigen, von der Seite sichtbaren Spiralgalaxie erinnert manche Astronomen an ihren beliebten Spitznamen „Hamburger-Galaxie“. Es zeigt auch eine kleine Galaxie in der Nähe, wahrscheinlich eine Begleiterin von NGC 3628, sowie einen blassen, aber ausgedehnten Gezeitenschweif. Der herausgezogene Schweif ist ungefähr 300.000 Lichtjahre lang und reicht sogar über den rechten Rand des Weitwinkelbildes hinaus.

NGC 3628 teilt ihre Nachbarschaft im lokalen Universum mit zwei anderen großen Spiralgalaxien, M65 und M66. Die Gruppe ist auch als Leo-Triplett bekannt. Wahrscheinlich entstanden sowohl der Gezeitenschweif als auch das weiträumige Aufflackern und die Verwerfung dieser Spiralscheibe durch gravitative Wechselwirkungen mit ihren kosmischen Nachbarn.

Das faszinierende Inseluniversum hat einen Durchmesser von ungefähr 100.000 Lichtjahren und liegt 35 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Frühlingssternbild Löwe.

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Vom Geisterpilz zur Magellanschen Wolke

Auf diesem Bild aus dem Wannon-Falls-Naturschutzgebiet in Südwest-Victorialeuchten Sterne, die Große Magellansche Wolke und Omphalotus nidiformis (Australische Geisterpilze).

Bildcredit und Bildrechte: Gill Fry

Beschreibung: Sterne leuchten und Satelliten glänzen an diesem klaren, dunklen Nachthimmel über dem Wannon-Falls-Naturschutzgebiet in Südwest-Victoria in Australien. Die verschwommene, blasse Erscheinung über den Baumkronen ist die einzige sichtbare Wolke. Diese Begleitgalaxie unserer Milchstraße ist auch als Große Magellansche Wolke bekannt.

Im Vordergrund leuchtet ein Omphalotus nidiformis (Geisterpilz) vom Planeten Erde mit einer erstaunlich hellen Biolumineszenz. Der Geisterpilz war – wie auch die Magellansche Wolke – leicht mit bloßem Auge zu sehen. Sein geisterhaftes Leuchten war eigentlich ein mattes Grün, doch auf dem digitalen Kamerabild wirkt es hellgrün.

Für diese Szene wurden zwei Bilder überblendet. Eine Aufnahme ist auf die fernen Sterne fokussiert und die Große Magellansche Wolke, die ungefähr 160.000 Lichtjahre entfernt ist. Die andere fokussiert auf den Vordergrund und die leuchtenden Pilze, die nur Lichtnanosekunden vor dem Kameraobjektiv liegen.

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Galaxienkrieg: M81 und M82

Die Galaxien Messier 81 und M82 im Sternbild Großer Bär kollidieren miteinander, bis nur noch eine der beiden Galaxien übrig bleibt.

Bildcredit und Bildrechte: Dietmar Hager, Torsten Grossmann

Diese beiden Galaxien sind weit weg. Sie befinden sich im nördlichen Sternbild Großer Bär und sind 12 Millionen Lichtjahre entfernt. Links strahlt die Spiralgalaxie M81 mit prächtigen Spiralarmen und einem hellen gelben Kern. Sie ist ungefähr 100.000 Lichtjahre groß. Rechts ist die irreguläre Galaxie M82. Sie ist von roten Gas- und Staubwolken markiert.

Das Paar ist seit einer Milliarde Jahre in einem Gravitationskampf gefangen. Die Schwerkraft beider Galaxien beeinflusste die jeweils andere bei einer Folge enger kosmischer Begegnungen. Ihre letzte Runde dauerte etwa 100 Millionen Jahre. Wahrscheinlich entstanden dabei die Dichtewellen, die sich um M81 kräuseln. Das führte wohl zum Reichtum der Spiralarme.

M82 blieb mit gewaltigen Sternbildungsregionen und kollidierenden Gaswolken zurück. Der Tumult ist so energiereich, dass die Galaxie im Röntgenlicht leuchtet. In den nächsten Milliarden Jahren führen die Begegnungen durch Gravitation vermutlich zu einer Verschmelzung, bei der nur eine einzige Galaxie übrig bleibt.

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Die Schweinswal-Galaxie von Hubble

Die Schweinswalgalaxie im Sternbild Wasserschlange, Teil des Galaxienpaares Arp 142, kollidiert mit einer elliptischen Galaxie.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Neubearbeitung und Bildrechte: Raul Villaverde

Beschreibung: Was passiert mit dieser Spiralgalaxie? Vor nur wenigen Hundert Millionen Jahren war NGC 2936, die obere dieser beiden großen Galaxien, wahrscheinlich eine normale Spiralgalaxie – sie drehte sich, bildete Sterne und kümmerte sich um ihren eigenen Kram. Doch dann kam sie der massereichen elliptischen Galaxie NGC 2937 darunter zu nahe und geriet ins Trudeln.

NGC 2936 wird wegen ihrer kultigen Form Schweinswalgalaxie genannt. Sie wurde nicht nur abgelenkt, sondern durch die enge gravitative Wechselwirkung auch deformiert. Ein Schwall junger blauer Sterne bildet rechts an der oberen Galaxie die Nase des Schweinswals, während das Zentrum der Spirale das Auge darstellt. Manche sehen in dem Galaxienpaar, das zusammen als Arp 142 bekannt ist, einen Pinguin, der ein Ei beschützt. Rechts unten folgen verworrene Staubbahnen und helle blaue Sternströme der aufgewühlten Galaxie.

Dieses neu bearbeitete Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen, es zeigt Arp 142 so detailreich wie nie zuvor. Arp 142 ist ungefähr 300 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt zufällig im Sternbild Wasserschlange (Hydra). In ungefähr einer Milliarde an Jahren verschmelzen die beiden Galaxien wahrscheinlich zu einer größeren Galaxie.

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