Schlagwort: Galaxie

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Galaxy Wars: M81 versus M82

Die Galaxien M81 (links) und M82 (rechts) liefern sich einen Millionen Jahre dauernden Zweikampf. Beschreibung im Text.

Credit: Rainer Zmaritsch und Alexander Goss

Links seht ihr die von blauen Spiralarmen umgebene Spiralgalaxie M81. Rechts befindet sich die von roten Staub- und Gaswolken markierte irreguläre Galaxie M82.

Das eindrucksvolle Bild zeigt die beiden Mammutgalaxien, die seit Milliarden Jahren in einen Gravitationskampf verwickelt sind. Die Schwerkraft jeder Galaxie beeinflusst die andere bei ihren Begegnungen, die jeweils hundert Millionen Jahre dauern, auf dramatische Art und Weise. Bei ihrer letzten Begegnung rief die Gravitation von M82 wahrscheinlich die Dichtewellen hervor, die sich rund um M81 kräuseln, was zu der Fülle an Spiralarmen in M81 führte.

M81 wiederum ließ M82 mit gewaltigen Sternbildungsregionen und kollidierenden Gaswolken zurück, die so energiereich sind, dass die Galaxie im Röntgenlicht strahlt. In wenigen Milliarden Jahren bleibt von beiden Galaxien nur eine übrig.

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M104: Hubble-Remix

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Credit und Bildrechte: Vicent Peris (OAUV / PTeam), MAST, STScI, AURA, NASA

Beschreibung: Die markante Spiralgalaxie M104 ist fast genau von der Kante sichtbar und besitzt einen breiten Rand aus dunklem Staub. Der breite Streifen aus kosmischen Staubbahnen, den man als Silhouette vor einer hellen Wölbung aus Sternen sieht, verleiht der Galaxie auf Bildern im sichtbaren Licht eine hutähnliche Erscheinung, was zu dem gängigen Eigennamen Sombrerogalaxie führte. Für diese Bildvariante der bekannten Galaxie wurden Daten aus dem Archiv des Weltraumteleskops Hubble neu aufbereitet. Die neue Ausarbeitung verbessert die Sichtbarkeit von Details, die ansonsten im übermächtigen Glanz verloren gehen. Daher kann man die Struktur der Staubbahnen dieser Galaxie hier gut bis ins helle Innere verfolgen. M104 hat einen Durchmesser von etwa 50.000 Lichtjahren und ist 28 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist eine der größten Galaxien am südlichen Ende des Virgo-Galaxienhaufens.

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Andromeda, das Inseluniversum

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Credit und Bildrechte: Tony Hallas

Beschreibung: Das am weitesten entfernte, mit bloßem Auge leicht erkennbare Objekt ist M31, die große Andromedagalaxie, sie ist etwa zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernt. Doch ohne Teleskop erscheint sogar diese gewaltige, etwa 200.000 Lichtjahre große Galaxie als blasse, nebelige Wolke im Sternbild Andromeda. Auf diesem beeindruckenden digital aus Teleskopbildern erstellten Mosaik sind die Gegensätze eines hellen gelben Kerns, dunkler gewundener Staubbahnen, prächtiger blauer Spiralarme und Sternhaufen dargestellt.

Heute sind sogar Gelegenheitshimmelsbeobachter von dem Wissen beeindruckt, dass es viele ferne Galaxien wie M31 gibt, doch vor weniger als 90 Jahren diskutierten Astronomen dieses fundamentale Konzept. Waren diese „Spiralnebel“ einfache abgelegene Bestandteile unserer Milchstraße, oder waren sie „Inseluniversen“ – weit entfernte Systeme aus Sternen, die mit der Milchstraße selbst vergleichbar sind? Diese Frage war ein zentraler Punkt der berühmten Shapley-Curtis–Debatte im Jahr 1920, die später durch Beobachtungen von M31 zugunsten von Andromeda, dem Inseluniversum, entschieden wurde.

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Aktive Galaxie Centaurus A

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Credit: Röntgen: NASA, CXC, R.Kraft (CfA) et al.; Radiobereich: NSF, VLA, M.Hardcastle (U Hertfordshire) et al.; sichtbares Licht: ESO, M.Rejkuba (ESO-Garching) et al.

Beschreibung: Lediglich 11 Millionen Lichtjahre entfernt liegt Centaurus A, eine riesige elliptische Galaxie – die der Erde am nächsten gelegene aktive Galaxie. Dieses bemerkenswerte Komposit der Galaxie kombiniert Bilddaten aus dem Gammastrahlen- (Chandra), dem optischen (ESO) und dem Radio- (VLA) Bereich. Die Zentralregion von Centaurus A ist im sichtbaren Licht ein Durcheinander aus Gas, Staub und Sternen, doch sowohl Radio- als auch Gammastrahlen-Teleskope zeigen einen bemerkenswerten Strahl hochenergetischer Partikel, die aus dem Kern der Galaxie strömen. Die Energiequelle des kosmischen Partikel-Beschleunigers ist ein Schwarzes Loch mit etwa 10 Millionen Sonnenmassen, das sich bei dem hellen Gammastrahlen-Spot im Zentrum der Galaxie befindet. Der energiereiche Jet, der vom aktiven galaktischen Kern nach oben links strömt, erstreckt sich über etwa 13,000 Lichtjahre. Ein kürzerer Strahl breitet sich vom Kern in die entgegengesetzte Richtung aus. Andere helle Gammastrahlen-Stellen in diesem Feld sind Doppelsternsysteme mit Neutronensternen oder Schwarze Löcher mit Sternenmasse. Die aktive Galaxie Centaurus A ist wahrscheinlich das Ergebnis einer Verschmelzung mit einer Spiralgalaxie vor einigen 100 Millionen Jahren.

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Eine Galaxie ist kein Komet

Am sternklaren Himmel begegnen sich eine Spiralgalaxie links oben und ein giftgrün leuchtender Komet unten mit türkiser Koma, der vor den Sternen eine Strichspur zieht.

Credit und Bildrechte: Emiel Kempen

Beschreibung: Diese bunte Ansicht mit Galaxie und Kometenporträt wurde am 30. Dezember am Himmel über Hoogeveen in den Niederlanden aufgenommen. Das Bild kombiniert eine Serie aus 60 Aufnahmen, die je 60 Sekunden belichtet wurden. Es zeigt die hübsche, grüne Koma des Kometen 8P/Tuttle kurz vor seiner berechneten Konjunktion mit der Dreiecksgalaxie.

Beim Ausrichten jeder Aufnahme an den Sternen zieht der Komet einen Streifen, weil er sich langsam vor dem Hintergrund der Sterne und der Galaxie bewegte. Eine alternative Komposition aus Aufnahmen, die am Kometen ausgerichtet wurden, zeigt Hintergrundsterne und Galaxie als Streifen.

Die Himmelsszene wäre eine Belohnung für einen einflussreichen Kometenjäger des 18. Jahrhunderts gewesen, nämlich Charles Messier. Als Messier den französischen Himmel nach Kometen absuchte, katalogisierte er sorgfältig die Positionen von Dingen, die verschwommen und kometenhaft aussahen, aber sich nicht vor dem Hintergrund der Sterne bewegten und daher definitiv keine Kometen waren. Die Dreiecks-Galaxie, auch als M33 bekannt, ist das 33. Objekt in seinem „Kein-Komet-Katalog„.

Heute gilt die Dreiecksgalaxie als große Spiralgalaxie, die 3 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Komet 8P/Tuttle ist gerade hell genug für das bloße Auge am dunklen, nördlichen Himmel. Er ist etwa 40 Millionen Kilometer entfernt, das sind 2 Lichtminuten.

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M74: Die perfekte Spirale

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Credit: NASA, ESA und Hubble Heritage (STScI / AURA) / ESA / Hubble Collaboration; Dank an R. Chandar (Univ. Toledo) und J. Miller (Univ. Michigan)

Beschreibung: Wenn schon nicht perfekt, so ist diese Spiralgalaxie zumindest eine der fotogensten. M74 ist ein Inseluniversum mit etwa 100 Milliarden Sternen und liegt 32 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Pisces (Fische). Wir sehen diese Galaxie in einer atemberaubenden Aufsicht. Klassifiziert ist sie als Sc-Galaxie. Der Grobaufbau der anmutigen Spiralarme von M74 enthält Trassen von hellen blauen Sternhaufen und dunklen Streifen aus kosmischem Staub. Dieses scharfe Komposit wurde aus Bilddaten der Advanced Camera for Surveys des Hubble-Weltraumteleskops zusammengesetzt, die 2003 und 2005 gewonnen wurden. Es erstreckt sich 30.000 Lichtjahre über die Scheibe von M74 und enthält Aufnahmen, auf denen die Strahlung von Wasserstoffatomen aufgezeichnet wurde, was den rötlichen Schimmer der großen Sternbildungsregionen dieser Galaxie hervorhebt.

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Galaxie NGC 474: Kosmischer Mixer

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Credit und Bildrechte: Mischa Schirmer

Beschreibung: Was passiert mit der Galaxie NGC 474? Die vielschichtigen ausgeworfenen Schalen erscheinen seltsam komplex und unerwartet, wenn man die relativ formlose Erscheinung der elliptischen Galaxie auf weniger detailreichen Bildern berücksichtigt. Die Ursache der Schalen ist derzeit unbekannt, sie ist jedoch möglicherweise durch Gezeitenkräfte verursachte Schweife, die mit übrig gebliebenen Trümmern zusammenhängen, welche beim Absorbieren zahlreicher kleiner Galaxien in den vergangenen Milliarden Jahren entstanden sind. Die Schalen könnten auch sich ähnlich wie Wellen in einem Teich verhalten, wo die anhaltende Kollision der Spiralgalaxie mit dem rechten Teil von NGC 474 Dichtewellen verursacht, die sich durch den galaktischen Riesen hindurchkräuseln. Unabhängig von der tatsächlichen Ursache erhellt das obige Bild auf dramatische Weise die wachsende Übereinstimmung darüber, dass die äußeren Halos der meisten großen Galaxien nicht wirklich ruhig sind, sondern Komplexitäten enthalten, die von regelmäßigen Wechselwirkungen und Verschmelzungen mit kleineren nahe gelegenen Galaxien verursacht werden. Der Halo unserer eigenen Milchstraßen-Galaxie ist ein Beispiel für solche unerwartete Komplexität. NGC 474 erstreckt sich über 250.000 Lichtjahre und liegt etwa 100 Millionen Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Fische (Pisces).

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Galaxienbildung im frühen Universum

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Credit: NASA, ESA und N. Pirzkal (STScI/ESA) et al.

Beschreibung: Wie sah das sehr frühe Universum aus? Um das herauszufinden, richteten Astronomen das Weltraumteleskop Hubble zwischen helle, nahe gelegene Objekte und erzeugten dabei ein Bild mit einem der tiefsten Ausblicke, die je gewonnen wurden – das Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Das HUDF ist wie ein Schatzkästchen voller seltsamer und weit entfernter Galaxien. Eine neue Analyse des HUDF konzentrierte sich auf die kleinsten, lichtschwächsten und am dichtesten zusammengedrängten Galaxien, die abgebildet wurden. Diese kleinen Galaxien sind vermutlich die Bausteine der gegenwärtigen Galaxien. Analysen zeigen, dass sich diese kleinen Galaxien tatsächlich des Öfteren mischen, um große Galaxien zu bilden. Eine Abbildung dieses Feldes mit dem Spitzer-Weltraumteleskop zeigt einen Mangel an Infrarot-Strahlung, die man eigentlich von alten Sternen erwarten würde, was darauf hinweist, dass diese kleinen Galaxien sehr jung, vielleicht nur wenige Millionen Jahre alt sind. Somit könnten die jungen, blauen Sterne Mitglieder der allerersten Generation von Sternen sein. Ein Teil des HUDF ist oben zu sehen; das Insert oben links zeigt eine blaue Baustein-Galaxie, die vom Universum stark rotverschoben ist und daher eher gelb erscheint.

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