Schlagwort: Galaxie

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Das Hubble Extreme Deep Field

Das Bild zeigt zahllose sehr alte Galaxien im Sternbild Chemischer Ofen, die kurz nach der dunklen Phase des Universums entstanden sind. Sie liegen im Hubble Deep Field, das durch Folgebeobachtungen immer weiter verbessert wird.

Bildcredit: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee und P. Oesch (UCSC), R. Bouwens (Leiden Obs.) und das XDF-Team

Wie sahen die ersten Galaxien aus? Um diese Frage besser zu beantworten, vollendete das Weltraumteleskop Hubble soeben das eXtreme Deep Field (XDF). Es ist das detailreichste Bild des Universums, das je im sichtbaren Licht aufgenommen wurde.

Das XDF zeigt eine Auswahl der ältesten Galaxien. Sie entstanden vor 13 Milliarden Jahren kurz nach dem dunklen Zeitalter, als das Universum nur wenige Prozent seines jetzigen Alters hatte. Die Kamera ACS und der Infrarotkanal der Kamera WFPC3 des Weltraumteleskops Hubble nahmen das Bild auf.

In einem Zeitraum von 10 Jahren wurde das XDF von einer Arbeitsgemeinschaft erstellt. In einigen Farben ist es genauer als das ursprüngliche Hubble Deep Field (HDF) oder das 2004 fertiggestellte Hubble Ultra Deep Field (HUDF) sowie das Infrarot-HUDF, das 2009 vollendet wurde. Weltweit werden Forschende das XDF voraussichtlich jahrelang untersuchen, um besser zu verstehen, wie Sterne und Galaxien im frühen Universum entstanden sind.

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Galaxien, Staub und Sterne

Helle, gezackte Sterne und einige weit entfernte Galaxien sind im Bild verteilt. Dazwischen liegen galaktische Federwolken, sie werden auch als integrierter Flussnebel bezeichnet. Die diffuse Wolke im Bild ist MBM 54.

Bildcredit und Bildrechte: Ignacio de la Cueva Torregrosa (Capturandoeluniverso, A.A.E.)

Gezackte Sterne und geisterhafte Formen sind auf dieser detailreichen kosmischen Himmelslandschaft verteilt. Das gut gewählte Sichtfeld am Himmel im Sternbild Pegasus ist etwa so breit wie zwei Vollmonde. Die helleren Sterne liegen weit innerhalb unserer Milchstraße. Sie haben Lichtkreuze. Dieser Effekt entsteht durch Fangspiegel in Spiegelteleskopen.

Die blassen, überall vorhandenen Wolken aus interstellarem Staub breiten sich über der galaktischen Ebene aus. Sie reflektieren matt das kombinierte Sternenlicht der Milchstraße. Man bezeichnet sie auch als galaktische Federwolken. Sie sind auch als integrierter Flussnebel bekannt und zählen zu den Molekülwolken.

Hier füllt eine diffuse Wolke den Schauplatz. Sie ist als MBM 54 katalogisiert und weniger als tausend Lichtjahre entfernt. Galaxien, die weit hinter der Milchstraße liegen, sind durch die geisterhaften Erscheinungen hindurch zu sehen. Eine davon ist die auffällige Spiralgalaxie NGC 7497, sie ist ungefähr 60 Millionen Lichtjahre entfernt. Die Spiralarme und Staubbahnen von NGC 7497 nahe der Bildmitte sind fast von der Seite zu sehen. Sie wiederholen die Farben von Sternen und Staub in der Milchstraße.

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Galaxienkollision in NGC 6745

Die Spiralgalaxie mitten im Bild hat mehrere nahe Begegnungen und Kollisionen hinter sich und wirkt stark verzerrt.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)-ESA/Hubble-Zusammenarbeit; Dank an Roger Lynds (KPNO/NOAO) et al.

Normalerweise sehen Galaxien nicht so aus. NGC 6745 zeigt, was passiert, wenn zwei Galaxien wenige Hunderte Millionen Jahre lang kollidieren. Knapp außerhalb der rechten unteren Ecke des digital geschärften Bildes befindet sich die kleinere Galaxie, die sich entfernt.

Die größere Galaxie war ursprünglich eine Spiralgalaxie. Sie ist jetzt jedoch beschädigt und sieht merkwürdig aus. Die Gravitation hat die Gestalt der Galaxien verzerrt. Wahrscheinlich sind in beiden Galaxien keine Sterne unmittelbar zusammengestoßen. Doch das Gas, der Staub und die sie umgebenden Magnetfelder wechselwirken direkt miteinander.

Aus der größeren Galaxie wurde rechts unten ein Knoten aus Gas herausgezogen, der begonnen hat, neue Sterne zu bilden. NGC 6745 ist etwa 80.000 Lichtjahre breit und ungefähr 200 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Sterne an einem staubigen Himmel

Links unter dem hellen blauen Stern Markab sind viele Staubwolken verteilt, dazwischen leuchten viele dicht verteilte Sterne und einige Galaxien.

Bildcredit und Bildrechte: John Davis

Der helle Stern Markab verankert die staubige Himmelslandschaft. Rechts oben im Bild markiert Markab die Ecke einer Sterngruppe, die als Herbstviereck bekannt ist. Es befindet sich im Sternbild Pegasus, dem fliegenden Pferd.

Die detailreiche Teleskopansicht ist etwa 5 Grad breit, das sind 10 Winkeldurchmesser des Vollmondes. In der Szenerie sind blaue Reflexionsnebel verteilt. Die Blickrichtung zeigt von der Ebene unserer Milchstraße weg. Trotzdem sehen wir eine Region mit vielen nahen Molekülwolken. Die Staubwolken sind miteinander verbunden. Es sind galaktische Federwolken in hoher Breite. Sie sind weniger als 1000 Lichtjahre entfernt.

Auffällig sind weit von der Milchstraße entfernte Hintergrundgalaxien. Eine davon ist die markante, von der Seite sichtbare NGC 7497 mitten im Bild.

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Elliptische Galaxie M60, Spiralgalaxie NGC 4647

Dieses Hubble-Bild zeigt zwei sehr unterschiedliche Galaxien im Virgo-Galaxienhaufen: links unten die elliptische Galaxie M60 oder NGC 4649, rechts oben die Spiralgalaxie NGC 4647.

Credit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)

Die riesige elliptische Galaxie M60 und die Spiralgalaxie NGC 4647 bilden ein seltsames Paar. Dieses gestochen scharfe kosmische Porträt entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble. Die beiden befinden sind in einer Region des Weltraums, wo Galaxien generell dichter verteilt sind – am östlichen Rand des nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufens.

Die helle Galaxie M60 ist etwa 54 Millionen Lichtjahre entfernt. Ihre einfachere, eiförmige Gestalt entsteht durch ihre gleichmäßig verteilten älteren Sterne. Die jungen blauen Sterne im Staub und Gas von NGC 4647 sind zu gewundenen Armen angeordnet, die in einer flachen Scheibe rotieren.

Die Entfernung der Spiralgalaxie NGC 4647 ist vermutlich größer als die von M60, sie beträgt 63 Millionen Lichtjahre. Das Galaxienpaar ist auch als Arp 116 bekannt. Es könnte in naher Zukunft eine beträchtliche gravitative Begegnung durchleben.

M60 ist auch als NGC 4649 katalogisiert. Sie hat einen Durchmesser von etwa 120.000 Lichtjahren. Die kleinere Galaxie NGC 4647 misst ungefähr 90.000 Lichtjahre, das entspricht etwa der Größe unserer Milchstraße.

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Die Spiralgalaxie NGC 5033

Eine lose gewundene Spiralgalaxie mit vielen rosaroten Sternbildungsregionen und blauen Sternhaufen ist schräg von oben zu sehen. Ihre Schwibe macht einen leicht verkrümmten Eindruck.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Universität von Arizona

Das prachtvolle Inseluniversum NGC 5033 ist etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt. Die Galaxie leuchtet im gut abgerichteten nördlichen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici). Das Teleskop-Porträt zeigt markante Details der Staubbahnen beim hellen Kern der Galaxie und in den majestätischen, aber relativ blassen Spiralarmen.

Die Spiralarme sind von rosaroten Sternbildungsregionen und massereichen Sternhaufen gesäumt. Sie reichen über mehr als 100.000 Lichtjahre. Damit ist die Galaxie ähnlich groß wie unsere spiralförmige Milchstraße.

NGC 5033 ist ein gut erforschtes Beispiel einer Seyfertgalaxie. Ihr aktiver Kern ist sehr hell und veränderlich. Die Strahlung stammt wahrscheinlich von einem sehr massereichen Schwarzen Loch.

Der helle Kern und das Rotationszentrum der Galaxie sind anscheinend leicht versetzt. Das lässt vermuten, dass NGC 5033 vor langer Zeit bei einer Galaxienverschmelzung entstand.

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Flug durch das Universum

Videocredit: M. A. Aragón (JHU), M. SubbaRao (Adler), A. Szalay (JHU), Y. Yao (LBN, NERSC) und die SDSS-III-Arbeitsgemeinschaft

Wie ist es, wenn man durchs Universum fliegt? Dieses simulierte Video veranschaulicht das vielleicht am besten. Es wurde aus kürzlich veröffentlichten Galaxiendaten der Sloan Digital Sky Survey SDSS erstellt.

Jeder Punkt im Video ist eine Galaxie und enthält Milliarden Sterne. Viele Galaxien gehören zu riesigen Haufen, langen Filamenten oder kleinen Gruppen. Dazwischen gibt es auch weite Lücken mit wenigen Galaxien.

Der Film beginnt mit einem Flug mitten durch einen großen, nahen Galaxienhaufen. Später kreist er um das Universum, das mit der SDSS aufgenommen wurde. Die Entfernung von der Erde beträgt etwa 2 Milliarden Lichtjahre, das entspricht einer Rotverschiebung von etwa 0,15.

Analysen der Positionen und Bewegungen der Galaxien stützen die Annahme, dass unser Universum nicht nur helle, sichtbare Materie enthält, zum Beispiel Galaxien etwa, sondern auch einen großen Anteil an unsichtbarer Dunkler Materie und Dunkler Energie.

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Kollision der Spiralgalaxie NGC 4038

Eine stark verworrene Galaxie wechselwirkt auf diesem Bild mit einer zweiten Galaxie. Die beiden haben hellgelbe Kerne, die linke ist von hellblau leuchtenden jungen Sternhaufen umgeben, vor beiden laufen bräunliche Staubbahnen.

Bildcredit: Datensammlung: Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Danny Lee Russell

Diese Galaxie hat ein mieses Jahrtausend. Eigentlich waren sogar die letzten 100 Millionen Jahre nicht so gut. Vielleicht sind die nächsten Milliarden Jahre ebenfalls etwas stürmisch.

Links oben befindet sich NGC 4038. Sie war eine gewöhnliche Spiralgalaxie und war mit sich selbst beschäftigt. Dann knallte NGC 4039 rechts dagegen. Dabei entstehend dieser Trümmerhaufen. Er ist als „die Antennen“ bekannt. Die Gravitation ordnet beide Galaxien neu. Dabei prallen Gaswolken aufeinander. Es entstehen helle, blaue Knoten aus Sternen und massereiche Sterne, die explodieren. Braune Fasern aus Staub werden verteilt.

Irgendwann verschmelzen die beiden Galaxien zu einer größeren Spiralgalaxie. Solche Kollisionen sind nicht ungewöhnlich. Sogar unsere Milchstraße erlebte in der Vergangenheit mehrere Kollisionen. Voraussichtlich stößt sie in wenigen Milliarden Jahren mit der benachbarten Andromedagalaxie zusammen.

Die Aufnahmen für dieses Bild wurden von Forschenden mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen, um Galaxienkollisionen zu untersuchen. Die Einzelbilder und viele weitere detailreiche Himmelsaufnahmen von Hubble wurden seither veröffentlicht. Interessierte Laien luden sie herunter und kombinierten sie zu diesem visuell ansprechenden Kompositbild.

Galerie: Perseïden-Meteorstrom 2012

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