Arp 87: Hubble zeigt verschmelzende Galaxien

Das Galaxienpaar Arp 87 ist durch eine Brücke aus Sternen und Materie verbunden. Die linke Galaxie ist eher spiralförmig, wir sehen sie von oben, die rechte Galaxie ist stärker verkrümmt, wir sehen sie von der Seite. Links unten ist eine schmale Galaxie von der Kante sichtbar, die wahrscheinlich nicht zum System gehört.

Bildcredit: NASA, ESA, Weltraumteleskop Hubble; Bearbeitung: Douglas Gardner

Dieser Tanz führt zum Ende. Diese beiden großen Galaxien kämpfen, und dabei entsteht eine kosmische Brücke aus Sternen, Gas und Staub. Sie ist derzeit mehr als 75.000 Lichtjahre lang und verbindet die Galaxien. Die Brücke ist ein starkes Indiz, dass die beiden riesigen Sternsysteme nahe aneinander vorbeigewandert sind. Dabei erfuhren sie durch die wechselseitige Gravitation gewaltige Gezeiten.

Ein weiterer Hinweis ist, dass die rechte Spiralgalaxie, die wir von oben sehen, viele junge blaue Sternhaufen enthält, die bei einem Ausbruch an Sternbildung entstanden sind. Die Galaxie ist auch als NGC 3808A bekannt.

Die verdrehte Spirale links ist NGC 3808B. Wir sehen sie von der Seite. Sie ist anscheinend in die Materie gehüllt, welche die Galaxien verbindet, und sie ist von einem seltsamen Polarring umgeben.

Das System ist zusammen als Arp 87 bekannt. Morphologisch ist es als „seltsam“ klassifiziert. Solche Wechselwirkungen dauern Milliarden Jahre. Wiederholte enge Begegnungen führen schließlich zum Ende in dem Sinn, dass nur eine einzige Galaxie übrig bleibt. Dieses Szenario sieht zwar seltsam aus, doch Galaxienverschmelzungen finden wahrscheinlich häufig statt. Arp 87 zeigt ein Stadium in diesem unausweichlichen Prozess.

Das Paar Arp 87 ist zirka 300 Millionen Lichtjahre entfernt und steht im Sternbild Löwe. Die markante Spirale ganz links, die wir von der Seite sehen, ist anscheinend eine weit entfernte Hintergrundgalaxie, die nicht an der Verschmelzung teilnimmt.

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Im Zentrum der Spiralgalaxie NGC 3521

Um ein helles Galaxienzentrum wirbeln wild strukturierte Spiralarme voller Dunkelnebel und fleckiger blauer Sternhaufen.

Bildcredit: ESA/Hubble, NASA und S. Smartt (Queen’s University Belfast); Danksagung: Robert Gendler

Diese riesige, wirbelnde Masse aus Sternen, Gas und Staub liegt mitten in einer nahen Spiralgalaxie. Die prächtige Spirale NGC 3521 ist etwa 35 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im Sternbild Löwe. Das dramatische Bild entstand aus Daten des Weltraumteleskops Hubble. Darauf ist die etwa 50.000 Lichtjahre breite Zentralregion dargestellt.

Die Nahaufnahme zeigt die typischen vielfältigen, fleckigen, unregelmäßigen Spiralarme in der Galaxie. Sie sind von Staub und Haufen aus jungen, blauen Sternen gesäumt. Viele andere Spiralgalaxien zeigen gewaltige, ausladende Arme. Die Galaxie NGC 3521 ist am Himmel der Erde relativ hell. Man sieht sie gut mit einem kleinen Teleskop. Doch Amateurfotografinnen* übersehen sie oft neben den anderen Spiralgalaxien im Löwen wie M65 und M66.

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Das Lächeln der Gravitation

Mitten im Bild grinst ein violettes Gesicht aus Galaxien. Es ist von Bögen eingerahmt. Die Bögen sind die verzerrten Bilder von Galaxien, die weit dahinter liegen.

Bildcredit: Röntgen – NASA / CXC / J. Irwin et al.; Optisch – NASA/STScI

Die allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein wurde diesen Monat vor 100 Jahren veröffentlicht. Sie sagte den Effekt der Gravitationslinsen vorher. Hier sehen wir ferne Galaxien durch die Spiegel der Weltraumteleskope Chandra und Hubble im Röntgenbereich und in sichtbarem Licht. Der Effekt der Gravitationslinsen verleiht diesen Galaxien eine seltsame Erscheinung.

Die beiden großen elliptischen Galaxien gehören einer Gruppe mit dem Spitznamen Grinsekatzen-Galaxiengruppe. Sie sind von verräterischen Bögen umrahmt. Die Bögen sind optische Bilder weit entfernter Galaxien im Hintergrund. Sie werden durch die Gravitation der gesamten Masse der Gruppe, die im Vordergrund liegt, gekrümmt. In der vorne liegenden Gruppe befindet sich Dunkle Materie.

Die beiden großen elliptischen Galaxien, die die „Augen“ bilden, sind die hellsten Mitglieder der Gruppe. Sie verschmelzen miteinander. Ihre jeweilige Stoßgeschwindigkeit beträgt fast 1350 km/s, sie erhitzt Gas auf Millionen Gad Celsius. Dabei entsteht das violett gefärbte Röntgenlicht. Seid ihr neugierig auf die verschmelzenden Galaxien? Die Grinsekatzen-Gruppe lächelt 4,6 Milliarden Lichtjahre entfernt im Sternbild Großer Bär.

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Wiederverwertung in NGC 5291

Mitten im Bild kommen zwei Galaxien einander sehr nahe. Die kleinere Galaxie links unten ist muschelförmig. Nach oben und unten zieht sich ein Gezeitenschweif hinaus, in dem viele Zwerggalaxien entstehen. Das Bildfeld ist voller Sterne und Galaxien.

Bildcredit und Bildrechte: CHART32-Team, BearbeitungJohannes Schedler

Bei einer urzeitlichen Kollision zweier Galaxien wurden die Trümmer der gasreichen Galaxie NGC 5291 weit in den intergalaktischen Raum geschleudert. Sie ist 200 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Mitten in dieser spektakulären Szene befinden sich NGC 5291 und der wahrscheinliche Eindringling, die „Muschel“-Galaxie.

Das scharfe Bild entstand mit einem Teleskop auf der Erde. Es zeigt den Galaxienhaufen Abell 3574 im südlichen Sternbild Zentaur. An den 100.000 Lichtjahre langen Gezeitenschweifen sind Klumpen von Zwerggalaxien verteilt. Sie ähneln einander und enthalten wenig alte Sternen, haben aber offensichtlich einen Überfluss junger Sterne und aktiver Regionen mit Sternbildung.

Die Zwerggalaxien enthalten ungewöhnlich viele Elemente, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium. Sie entstanden wahrscheinlich im intergalaktischen Raum. Dort bereiten sie die angereicherten Reste von NGC 5291 auf.

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Centaurus A

Mitten im Bild leuchtet eine runde verschwommene Struktur, vor der eine sehr markante, breite Staubwolke verläuft, die von rosaroten Sternbildungsregionen und blauen Sternhaufen gesprenkelt ist.

Bildcredit und Bildrechte: Robert Gendler, Roberto Colombari; Bilddaten: Weltraumteleskop Hubble, Europäische Südsternwarte (ESO)

Welche aktive Galaxie ist dem Planeten Erde am nächsten? Es ist die Galaxie Centaurus A. Sie ist nur 11 Millionen Lichtjahre entfernt. Die ungewöhnliche elliptische Galaxie ist breiter als 60.000 Lichtjahre. Sie ist auch als NGC 5128 bekannt. Centaurus A entstand bei der Kollision zweier normaler Galaxien. Sie enthält ein fantastisches Durcheinander aus jungen, blauen Sternhaufen, rötlichen Regionen mit Sternbildung und eindrucksvollen dunklen Staubbahnen. Das alles ist hier sehr detailreich abgebildet.

Das farbige Galaxienporträt ist ein Komposit. Es entstand aus Bilddaten von großen und kleinen Teleskopen, die im Weltraum und am Boden stationiert sind. Mitten in der Galaxie verschlingt ein zentrales Schwarzes Loch mit einer Milliarde Sonnenmassen ständig die Reste kosmischer Trümmer. In aktiven Galaxien entsteht bei diesem Prozess die Strahlung im Radio-, Röntgen- und Gammabereich, die Centaurus A verströmt.

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NGC 3169 entwirren

Zwei Spiralgalaxien sind übereinander angeordnet. Wir sehen sie schräg von oben. Auf den ersten Blick wirken sie normal, auf den zweiten Blick erkennt man, dass sie durch die Gezeiten verzerrt sind.

Bildcredit und Bildrechte: Warren Keller, Steve Mazlin, Jack Harvey, Steve Menaker (SSRO/ UNC/PROMPT/ CTIO)

Die Spiralgalaxie NGC 3169 entwirrt sich scheinbar in dieser kosmischen Szene. Die Ansicht ist ungefähr 70 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt gleich unter dem hellen Stern Regulus im blassen Sternbild Sextant.

Die Spiralarme sind zu ausladenden Gezeitenschweifen verzerrt, weil NGC 3169 oben und die benachbarte Galaxie NGC 3166 durch Gravitation miteinander wechselwirken. Dieses häufige Schicksal trifft sogar helle Galaxien im lokalen Universum. Lang gezogene Sternbögen und Schwaden sind Hinweise auf gravitative Wechselwirkungen. Sie wuchern scheinbar auf diesem detailreichen, farbigen Gruppenbild mit Galaxien.

Das Bild ist 20 Bogenminuten breit. Das entspricht in der geschätzten Entfernung der Gruppe etwa 400.000 Lichtjahren. Es zeigt auch die kleine, blasse Galaxie NGC 3165 rechts unten. NGC 3169 leuchtet im ganzen Spektrum von Radiowellen bis Röntgenstrahlen, weil sie einen aktiven galaktischen Kern besitzt. Er enthält wahrscheinlich ein sehr massereiches Schwarzes Loch.

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Die Sternbildungsgalaxie Messier 94

Das scharfe Hubble-Bild zeigt Details der Sternbildungsgalaxie M94 im Sternbild Jagdhunde. Links neben der Mitte ist ein kleiner Kern, umgeben von gleichmäßigem Beige, das von dunklen Staubbahnen durchzogen ist. Weiter außen verläuft ein Ring aus sehr hellen, blauen Sternen.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA

Das schöne Inseluniversum Messier 94 ist ungefähr 15 Millionen Lichtjahre entfernt. Es liegt im nördlichen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici). Wir schauen von oben auf die Spiralgalaxie. Das beliebte Ziel für Beobachtungen mit Teleskop ist etwa 30.000 Lichtjahre groß. Die Spiralarme der Galaxie schlingen sich durch den Rand der breiten Scheibe.

Dieses Bild stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Es ist zirka 7000 Lichtjahre breit und zeigt die Zentralregion von M94. Auf der scharfen Nahaufnahme sieht man den kompakten hellen Kern der Galaxie und die markanten Staubbahnen im Inneren. Sie sind von einem markanten, bläulichen Ring aus jungen, massereichen Sternen umgeben.

Die schweren Sterne im Ring sind wahrscheinlich weniger als 10 Millionen Jahre alt. Das ist ein Hinweis, dass es in dieser Galaxie eine stürmische Epoche mit rasanter Sternbildung gab, die zeitlich begrenzt war. Der kleine, helle Kern ist typisch für eine aktive Galaxie der Seyfert-Klasse. M94 ist eine Sternbildungsgalaxie. Weil M94 relativ nahe ist, kann man die Ursache für den Ausbruch an Sternbildung gut erforschen.

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Die helle Spiralgalaxie M81

Die prachtvolle Spiralgalaxie M81 hat ausgeprägte Spiralarme. In der Mitte läuft eine Staubbahn gegen die Rotationsrichtung der Galaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford (Rancho Del Sol Observatory)

Die große, schöne M81 ist eine der hellsten Galaxien am Himmel der Erde. Sie ist ähnlich groß wie unsere Milchstraße. Die große Spirale liegt im nördlichen Sternbild Großer Bär (Ursa Major). Das prächtige, detailreiche Bild zeigt den hellen, gelblichen Kern von M81, blaue Spiralarme, verräterische rosarote Gebiete mit Sternbildung und ausladende Staubbahnen. Alles ist ähnlich groß wie bei der Milchstraße.

Eine markante Staubbahn läuft links neben der Galaxienmitte direkt über die Scheibe, entgegengesetzt zu anderen Spiraleigenschaften von M81. Sie ist ein Hinweis auf eine bewegte Vergangenheit. Die verirrte Staubbahn blieb vielleicht bei einer nahen Begegnung von M81 mit ihrer kleineren Begleiterin M82 übrig.

Viele verschiedene Sterne in M81 wurden genau untersucht. Das führte zu einer der besten Messungen der Entfernung einer externen Galaxie. Sie beträgt 11,8 Millionen Lichtjahre. Über der großen Spirale liegt Holmberg IX. Die Zwerggalaxie ist eine Begleiterin von M81.

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