Schlagwort: Galaxie

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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

Die Sombrerogalaxie schwebt schräg mitten im Bild. Sie hat einen sehr markanten Staubring, auch in der Scheibe sind Staubbahnen.

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

Die markante Spiralgalaxie M104 ist berühmt, weil man sie fast von der Seite sieht. Sie hat einen breiten Ring aus kosmischem Staub. Dieser zeichnet sich als Silhouette vor einer weiten zentralen Wölbung aus Sternen ab. Mit dem Ring sieht die Galaxie aus wie ein breitkrempiger Hut. Sie hat daher den gängigen Namen Sombrerogalaxie.

Dieses scharfe Bild der bekannten Galaxie entstand aus Daten des Weltraumteleskops Hubble. Es wurde so bearbeitet, dass man es in natürlichen Farben sieht. Das Bild zeigt auch Details, die sonst im überbordenden Glanz der hellen Zentralwölbung von M104 verschwinden, wenn man sie auf der Erde mit kleineren Teleskopen beobachtet.

Die Sombrerogalaxie ist auch als NGC 4594 bekannt. Sie leuchtet im ganzen Spektrum. Im Zentrum ist 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: Eine Galaxiengruppe verschmilzt

Die drei Galaxien im Bild wechselwirken miteinander. Von der oberen großen Galaxie verläuft eine Brücke aus blauen Sternhaufen zur unteren Galaxie. In der oberen Galaxie ist eine kleine Galaxie erkennbar.

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

Die Galaxien von Arp 194 kollidierenden, und dazwischen verläuft eine Brücke. Warum entstehen in dieser Verbindung neue Sterne? Wenn Galaxien zusammenstoßen, entstehen Sterne meist nur in den Scheiben der Galaxien oder in den Gezeitenschweifen. Doch in Arp 194 gibt es eine verbindende Brücke mit hellen Knoten aus jungen Sternen.

Dieses Bild von Arp 194 stammt von Hubble. Als man diese Bilder und Daten untersuchte und Computersimulationen der Wechselwirkung durchführte, zeigt sich, dass die untere Galaxie in den letzten 100 Millionen Jahren die obere Galaxie durchdrungen hat. Dabei entstand ein Strom aus Gas, der nun zur unteren Galaxie fällt. Man vermutet, dass in dieser Brücke Sterne entstehen, seit die Turbulenzen nach der stürmischen Kollision in jüngerer Zeit nachgelassen haben. In etwa einer Milliarde an Jahren verschmelzen die Galaxien – und auch eine kleinere Galaxie, die vor der oberen Galaxie liegt (seht ihr sie?) – zu einer größeren Galaxie.

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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

Diagonal liegt eine Spiralgalaxie im Bild. Ihre Spiralarme wirken wolkig, wir blicken von schräg oben drauf. In der Mitte liegen sehr ausgeprägte Sternbildungsgebiete über dem Kern.

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

Was passiert im Zentrum der Spiralgalaxie M106? Sie ist eine wirbelnde Scheibe aus Sternen und Gas. Die Erscheinung von M106 ist von blauen Spiralarmen und roten Staubbahnen um den Kern geprägt. Der Kern von M106 leuchtet hell in Radiowellenlängen und Röntgenlicht. Über die gesamte Breite der Galaxie Zwillingsstrahlen verlaufen.

An dem ungewöhnlichen Leuchten im Zentrum von M106 erkennt man sie als eines der am nächsten gelegenen Beispiele einer Seyfertgalaxie. Bei diesen Galaxien fallen vermutlich riesige Mengen an leuchtendem Gas in ein zentrales massereiches Schwarzes Loch. M106 wird auch als NGC 4258 bezeichnet. Sie ist relativ nahe, nur 23,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Ihr Durchmesser beträgt 60.000 Lichtjahre. Man sieht sie mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici).

Astrophysik: Stöbert in mehr als 1900 Codes der Astrophysik-Quellcodebibliothek

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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

Das Bild zeigt die Galaxie M82. Die irreguläre Galaxie liegt schräg im Bild, in der Mitte sind stark strukturierte gelbe und rötliche Nebel, nach links und rechts breitet sich weißer Nebel aus.

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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