Arp 299: Schwarze Löcher in kollidierenden Galaxien

In sichtbarem Licht sieht man zwei verworrene Galaxien, darüber ist Röntgenlicht in Falschfarben gelegt. Es zeigt das Gerangel der Schwarzen Löcher.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, GSFC, Hubble, NuSTAR

Spuckt nur ein schwarzes Loch energiereiche Strahlung – oder sind es zwei? Um das herauszufinden, richteten Forschende das Teleskop NuSTAR der NASA im Erdorbit auf die rätselhaften kollidierenden Galaxien Arp 299, welche die Strahlung ausstoßen. Die beiden Galaxien von Arp 299 sind Millionen Jahre in einem Gravitationskampf gefangen. Ihre zentralen Schwarzen Löcher werden bald selbst kämpfen.

Dieses hoch aufgelöste Bild wurde von Hubble in sichtbarem Licht fotografiert. Darüber wurde diffuses Röntgenleuchten von NuSTAR gelegt. Es ist in Falschfarbenrot, -grün und -blau dargestellt. Die NuSTAR-Beobachtungen zeigen bei nur einem der zentralen Schwarzen Löcher, wie es sich durch eine Region aus Gas und Staub kämpft und dabei Materie absorbiert und Röntgenlicht abstrahlt.

Die energiereiche Strahlung stammt nur vom rechten Galaxienzentrum. Sie entsteht sicherlich in der Nähe, aber außerhalb des Ereignishorizonts des zentralen Schwarzen Loches. In Milliarden Jahren bleibt nur eine Komponente der Galaxien übrig und nur ein zentrales massereiches Schwarzes Loch. Doch bald danach stürzt sich eine weitere Galaxie ins Getümmel.

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Der Antlia-Galaxienhaufen

Die Galaxien des Antila-Galaxienhaufens füllen das Bild. Der Haufen enthält mehr elliptische als spiralförmige Galaxien. Von links oben ragt ein roter Nebelstreif ins Bild, er gehört wahrscheinlich zu einem Supernovaüberrest.

Bildcredit und Bildrechte: Rolf Olsen

Dieses Bild zeigt den Antlia-Galaxienhaufen. Es ist eindrucksvoll breit und detailreich und mit Galaxien übersät. Der Antlia-Galaxienhaufen ist der Erde am drittnächsten nach Virgo und Fornax. Er ist bekannt für seine Kompaktheit und seinen hohen Anteil an elliptischen Galaxien gegenüber Spiralgalaxen.

Der Haufen im Sternbild Luftpumpe (Antlia) ist als Abell S0636 katalogisiert. Er ist ungefähr 2 Millionen Lichtjahre groß und 130 Millionen Lichtjahre entfernt. Zwei seiner mehr als 200 galaktischen Mitglieder sind markante Galaxiengruppen. Sie sind unten in der Mitte und links oben. Doch er hat keine einzelne zentrale markante Galaxie. Links ist ein senkrechtes rotes Band aus Gas. Es gehört wahrscheinlich zum Antlia-Supernovaüberrest im Vordergrund, nicht zum Haufen.

Das Kompositbild wurde in Neuseeland fotografiert. Es vereint 150 Stunden Belichtungszeit in einem Zeitraum von sechs Monaten.

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Die Wasserstoffwolken von M33

Die flockige Spiralgalaxie M33 füllt das Bild. An den losen Spiralarmen sind rötliche Sternbildungsregionen verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Danilo Pivato, Gimmi Ratto

Die prächtige Spiralgalaxie M33 ist ein markantes Mitglied der lokalen Gruppe. Sie hat anscheinend mehr als ihren gerechten Anteil an leuchtendem Wasserstoff. Man kennt sie auch auch als Dreiecksgalaxie. Sie ist ungefähr 3 Millionen Lichtjahre entfernt.

Dieses Teleskopporträt zeigt die innersten 30.000 Lichtjahre der Galaxie. Es betont ihre rötlich ionisierte Wolken aus Wasserstoff. Sie werden als HII-Regionen bezeichnet. Die gewaltigen HII-Regionen in M33 sind entlang der losen Spiralarme verteilt, die sich zum Kern winden. Sie gehören zu den größten Regionen mit Sternbildung, die wir kennen. Darin entstehen sehr massereiche, aber kurzlebige Sterne. Ihre intensive UV-Strahlung ionisiert den Wasserstoff in der Umgebung. So entsteht das charakteristische rote Leuchten.

Um das Bild zu verbessern, wurde eine Farbansicht der Galaxie aus Breitbanddaten erstellt. Diese wurde mit Schmalbanddaten kombiniert. Diese wurden mit einem H-alpha-Filter aufgenommen. Dieser Filter ist durchlässig für das Licht der stärksten sichtbaren Emissionslinie von Wasserstoff.

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Die Dreiecksgalaxie M33

Eine flockige Spiralgalaxie mit losen Spiralarmen füllt das Bild. Sie ist von vielen Sternen umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: Giovanni Benintende

Im kleinen nördlichen Sternbild Dreieck liegt die prächtige Spiralgalaxie M33, die wir von oben sehen. Landläufig heißt sie auch Feuerradgalaxie oder einfach Dreiecksgalaxie. M33 ist mehr als 50.000 Lichtjahre groß. Nach der Andromedagalaxie (M31) und unserer Milchstraße ist sie die drittgrößte Galaxie in der Lolalen Gruppe.

M33 ist ungefähr drei Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt. Vermutlich ist sie eine Begleiterin der Andromedagalaxie. Wenn es in den beiden Galaxien Sternforschende gibt, hätten sie wohl einen tollen Blick auf das jeweils andere riesige Sternsystem.

Das scharfe Kompositbild zeigt die Aussicht vom Planeten Erde. In den lose gewundenen Spiralarmen von M33 sind blaue Sternhaufen und rötliche Regionen mit Sternbildung verteilt. Die hellste Region, in der Sternbildung stattfindet, ist NGC 604, die höhlenartig wirkt. Von der Mitte der Galaxie aus findet man sie etwa auf der Ein-Uhr-Position.

In M31 gibt es eine Population gut vermessener veränderlicher Sterne. Solche gibt es auch in M33. Diese Veränderlichen halfen, diese nahe Spirale zu einer kosmischen Messlatte zu machen, wenn es um die Definition der Entfernungsskala im Universum geht.

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NGC 1672: Balkenspiralgalaxie von Hubble

Diagonal füllt eine ovale Spiralgalaxie das Bild. Sie ist von mächtigen Staubwolken überzogen. Innen leuchtet sie dunkelorange, außen befinden sich viele blaue Sternhaufen und rote Sternbildungsgebiete in den Spiralarmen.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, NASA, ESA; Bearbeitung und Bildrechte: Steve Cooper

Viele Spiralgalaxien haben einen Balken in der Mitte. Auch unsere Milchstraße hat vermutlich einen kleinen zentralen Balken. Hier ist die Spiralgalaxie NGC 1672 abgebildet, die einen mächtigen Balken hat. Das detailreiche Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble im Orbit aufgenommen. Es zeigt dunkle, faserartige Staubbahnen, junge Haufen aus hellen blauen Sternen, rote Emissionsnebel aus leuchtendem Wasserstoff, einen langen Balken aus Sternen in der Mitte und einen hellen aktiven Kern. Er enthält wahrscheinlich ein sehr massereiches Schwarzes Loch.

Das Licht von NGC 1672 braucht ungefähr 60 Millionen Jahre bis zu uns. NGC 1672 ist etwa 75.000 Lichtjahre breit. Wir sehen sie im Sternbild Schwertfisch (Dorado). Indem man die Galaxie untersucht, will man herausfinden, wie ein Balken in der Zentralregion zur Sternbildung in einer Galaxie beiträgt.

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Die Strudelgalaxie und was dahinter liegt

Zwischen lose verteilten Sternen und Galaxien schwebt eine Doppelgalaxie. Rechts ist eine blau getönte größere Spiralgalaxie, links ist eine kleine, orange-rote Spirale, die von diffusen Nebeln umgeben ist.

Bildcredit und Bildrechte: Álvaro Ibáñez Pérez

Folgt der Deichsel am Großen Wagen vom Kasten weg bis zum letzten hellen Stern. Dann schiebt euer Teleskop ein bisschen nach Südwesten. Dort findet ihr vielleicht dieses tolle Paar wechselwirkender Galaxien. Es ist der 51. Eintrag in Charles Messiers berühmtem Katalog.

Die große Spiralgalaxie ist ein echter Spiralnebel mit klar definierter Spiralstruktur. Sie ist auch als NGC 5194 katalogisiert. Ihre Spiralarme und Staubbahnen schweben eindeutig vor ihrer Begleitgalaxie NGC 5195 links daneben. Das Paar ist etwa 31 Millionen Lichtjahre entfernt. Es liegt offiziell im kleinen Sternbild Jagdhunde.

M51 sieht zwar für das menschliche Auge blass und verschwommen aus. Doch das lang belichtete detailreiche Bild oben zeigt viel der zarten Komplexität, die sogar die kleinere Galaxie umgibt. Das Bild entstand zu Beginn des Jahres. Tausende der blassen Punkte im Hintergrund des Bildes sind Galaxien, die querfeldein im Universum verteilt sind.

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Abell 370: Galaxienhaufen-Gravitationslinse

Der Bogen rechts oben im Bild von Abell 370 im Sternbild Walfisch wurde schon früh entdeckt, doch erst in den 1980er-Jahren fand man eine Erklärung dafür. Im Bild befinden sich viele weitere, aber kleinere Bögen. Sie stammen von Galaxien, die weit dahinter liegen.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-SM4-ERO-Team und ST-ECF

Was ist dieser seltsame Bogen? Auf Fotos des Galaxienhaufens Abell 370 zeigte sich ein ungewöhnlicher Bogen rechts über vielen Galaxien im Haufen. Man war zwar neugierig, doch die erste Reaktion war, den Bogen nicht weiter zu erwähnen, weil man zuvor nichts Vergleichbares beobachtet hatte.

Doch Mitte der 1980er-Jahre wurden die Bilder besser. Man erkannte den Bogen als Prototyp einer neuen Art astrophysikalischer Phänomene. Es ist der Gravitationslinseneffekt. Galaxienhaufen üben diesen Effekt auf Galaxien aus, die dahinter liegen. Heute wissen wir, dass dieser Bogen zwei verzerrte Bilder einer ziemlich gewöhnlichen Galaxie zeigt, die zufällig weit hinter dem riesigen Haufen liegt.

Durch die Gravitation von Abell 370 wird das Licht dieser und anderer Galaxien im Hintergrund aufgefächert. Dadurch erreicht es den Beobachter auf mehreren Wegen, ähnlich wie Licht einer fernen Lampe, das durch den Stiel an einem Weinglas fällt. Mitte Juli 2009 nützten Astronomen das Weltraumteleskop Hubble, um Abell 370 und seine Gravitationslinsenbilder detailreicher als je zuvor abzubilden. Hubble war damals gerade erst aufgerüstet worden.

Fast alle gelben Flecken im Bild sind Galaxien in Abell 370. Ein scharfes Auge erkennt jedoch viele seltsame Bögen und verzerrte Kurven. Es sind Bilder von weit entfernten Galaxien. Abell 370 und seine Bögen bieten einen einzigartigen Zugang zur Verteilung von normaler und Dunkler Materie in Galaxienhaufen und im Universum.

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Der Osterhase kommt zu NGC 4725

Über der Mitte leuchtet eine Spiralgalaxie mit nur einem Arm im Sternbild Haar der Berenike. Links unten sind zwei Lichtpünktchen mit roten Strichen markiert. Es ist der Zwergplanet Makemake im Kuipergürtel.

Bildcredit und Bildrechte: Bob English

Sein Entdeckerteam nannte ihn „Osterhase“. Er heißt jetzt offiziell Makemake und ist der zweithellste Zwergplanet im Kuipergürtel. Die eisige Welt erscheint auf diesem astronomischen Bild zweimal. Es basiert auf Daten vom 29. und 30. Juni der hellen Spiralgalaxie NGC 4725. Makemake ist mit kurzen roten Linien markiert. Seine Position wandert im Lauf von zwei Nächten eine ferne Bahn entlang durch das Sichtfeld eines selbst gebauten Teleskops.

Makemake befand sich an diesen Tagen fast in der Sichtlinie zu einer Spiralgalaxie im Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices). Er war etwa 52,5 Astronomische Einheiten (AE) entfernt, das sind 7,3 Lichtstunden. NGC 4725 ist mehr als 100.000 Lichtjahre groß und 41 Millionen Lichtjahre entfernt. Man weiß nun von Makemake, dass er mindestens einen Mond hat. NGC 4725 ist eine berühmte Spiralgalaxie mit nur einem Arm.

Schau hinauf! Der Meteorstrom der Perseïden

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