Schlagwort: Galaxie

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Aktive Galaxie NGC 1275

Das Bild zeigt eine aktive Galaxie, die elliptisch wirdkt. Im Vordergrund winden sich Ranken und Staubbahnen.

Credit: NASA, ESA, Hubble-Nachlass (STScI/AURA); A. Fabian (IoA, Cambridge U.), L. Frattare (STScI), CXC, G. Taylor, NRAO,VLA

Beschreibung: Die aktive Galaxie NGC 1275 ist das zentrale, dominante Mitglied des großen, relativ nahe gelegenen Perseus-Galaxienhaufens. Sie ist eine erstaunliche Quelle von Röntgenstrahlen und Radioemissionen und sammelt Materie an, indem ganze Galaxien in sie hineinfallen und dabei letztendlich ein supermassereiches Schwarzes Loch im Kern der Galaxie füttern.

Dieses beeindruckende Bild im sichtbaren Licht des Hubble-Weltraumteleskops zeigt galaktische Teile und Filamente aus leuchtendem Gas, manche davon sind bis zu 20.000 Lichtjahre lang. Die Fasern in NGC 1275 sind beständig, obwohl der Tumults der galaktischen Kollisionen sie zerstören sollte.

Was hält diese Fasern zusammen? Neueste Arbeiten lassen darauf schließen, dass die Strukturen, die durch die Aktivität des Schwarzen Loches aus dem Zentrum der Galaxie hinausgestoßen werden, von Magnetfeldern zusammengehalten werden.

Um Röntgenstrahlen-Daten des Chandra-Weltraumteleskops und Radiodaten des Very Large Arrays zum Hubblebild hinzuzufügen, schieben Sie einfach den Mauspfeil über das Bild. Auf dem sich ergebenden Komposit heben Röntgenstrahlen die Hüllen aus heißem Gas hervor, die das Zentrum der Galaxie umgeben, wobei Radioemissionen riesige blasenförmige Höhlen füllen. NGC 1275, auch bekannt als Perseus A, erstreckt sich über 100.000 Lichtjahre und ist etwa 230 Millionen Lichtjahre entfernt.

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NGC 7331 und darüber hinaus

Von Sternen umgeben leuchtet eine geneigte Spiralgalaxie, darüber sind weitere, kleinere Galaxien zu sehen.

Credit und Bildrechte: Don Goldman, Sierra Remote Observatories

Die große, schöne Spiralgalaxie NGC 7331 gilt oft als ein Gegenstück zu unserer Milchstraße. NGC 7331 ist etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im nördlichen Sternbild Pegasus und wurde schon früh als Spiralnebel erkannt. Sie ist eine der hellsten Galaxien, die nicht in Charles Messiers berühmtem Katalog aus dem 18. Jahrhundert gelistet sind.

Da die Scheibe der Galaxie schräg geneigt zu unserer Sichtlinie liegt, vermittelt lang belichtete Aufnahmen mit Teleskopen häufig einen starken Eindruck von räumlicher Tiefe. Dieser Effekt wurde auf dieser gut gerahmten Ansicht durch Galaxien hinter dem Inseluniversum noch zusätzlich verstärkt.

Die Galaxien im Hintergrund haben etwa ein Zehntel der scheinbaren Größe von NGC 7331. Daher sind sie grob geschätzt zehnmal weiter entfernt. Ihre auffallende Nähe zu NGC 7331 am Himmel ist rein zufällig. Die visuelle Gruppierung von Galaxien ist auch als die Deer Lick Group bekannt.

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M81: Ein Schwarzes Loch füttern

Links leuchtet eine Galaxie mit eng gewundenen, violetten Spiralarmen, ihr blau abgebildeter Kern ist rechts unten in einem Einschub vergrößert dargestellt.

Credit: Röntgenstrahlen: NASA/CXC/Wisconsin/D.Pooley und CfA/A.Zezas; Optisch: NASA/ESA/CfA/A.Zezas; Ultraviolett: NASA/JPL-Caltech/CfA/J.Huchra et al.; Infrarot: NASA/JPL-Caltech/CfA

Beschreibung: Dieses eindrucksvolle Farbkomposit zeigt die Spiralgalaxie M81 im gesamten elektromagnetischen Spektrum. Es kombiniert Röntgenstrahlendaten (blau) vom Chandra-Observatorium, Infrarotdaten (rosa) vom Weltraumteleskop Spitzer und ein Ultraviolettbild (violett) vom Satelliten GALEX mit einem Bild im sichtbaren Licht (grün) von Hubble. Der Kasten hebt die Gammastrahlen einiger Schwarzer Löcher in M81 hervor, darunter Schwarze Löcher in Doppelsternsystemen mit etwa 10 Sonnenmassen sowie das zentrale Schwarze Loch mit mehr als 70 Million Sonnenmassen. Wenn man Computermodelle des Energieausstoßes dieses gigantischen Schwarzen Loches mit den Multiwellenlängen-Daten vergleicht, lässt das darauf schließen, dass dieses Monster relativ einfach zu füttern ist – Energie und Strahlung wird erzeugt, wenn Materie in die Zentralregion hineinstrudelt und eine Akkretionsscheibe bildet. Der Prozess scheint ansonsten genauso wie der Akkretionsprozess der Schwarzen Löcher mit Sternenmasse in M81abzulaufen, obwohl das zentrale Schwarze Loch Millionen Mal massereicher ist. M81 misst etwa 70.000 Lichtjahre im Durchmesser und  ist nur 12 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Ursa Major.

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Balkanspiralgalaxie NGC 1300

Das Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt die Balkenspirale NGC 1300 mit ausgeprägten Spiralarmen.

Credit: Hubble-Vermächtnisteam, ESA, NASA

Die Balkenspiralgalaxie NGC 1300 ist an die 70 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt am Ufer im Sternbild Eridanus. Diese Ansicht des prachtvollen Inseluniversums ist ein Komposit. Sie entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble und ist eines der größten Hubble-Bilder, die je von einer ganzen Galaxie erstellt wurden.

NGC 1300 ist 100.000 Lichtjahre breit. Das Hubble-Bild zeigt eindrucksvolle Details im markanten Zentralbalken und in den majestätischen Spiralarmen. Wenn man den Kern der klassischen Balkenspirale genau betrachtet, findet man eine interessante Region mit Spiralstrukturen. Sie ist etwa 3000 Lichtjahre breit.

Andere Spiralgalaxien, auch unsere Milchstraße, enthalten ein massereiches Schwarzes Loch in ihren Zentren. Das ist bei NGC 1300 anscheinend nicht der Fall.

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Die Sternströme von NGC 5907

Das Bild zeigt die verkrümmte, von der Seite sichtbare Galaxie NGC 5907, die von Sternströmen umschlungen ist.

Bildcredit und Bildrechte: R Jay Gabany (Blackbird Observatory) – Zusammenarbeit; D.Martínez-Delgado (IAC, MPIA), J.Peñarrubia (U.Victoria) I. Trujillo (IAC) S.Majewski (U.Virginia), M.Pohlen (Cardiff)

Die Galaxie NGC 5907 ist von mächtigen Gezeitenströmen aus Sternen umgeben. Die bogenförmigen Strukturen bilden blasse Schleifen. Sie reichen mehr als 150.000 Lichtjahre von der schmalen Spirale, die wir von der Seite sehen, in den Weltraum hinaus. Die Galaxie wird auch als Splitter– oder Messerschneidengalaxie genannt.

Diese Ströme sieht man nur auf sehr lange belichteten Aufnahmen. Es ist wahrscheinlich die geisterhaften Spuren einer Zwerggalaxie, die allmählich auseinandergerissen wurde. Man vermutet, dass sie vor mehr als vier Milliarden Jahren mit NGC 5907 verschmolz. Dabei wurden ihre Überreste entlang ihrer Bahn verteilt.

Dieses bemerkenswerte Entdeckungsbild gelang mit einem kleinen robotischen Observatorium in New Mexico. Das Bild stützt das kosmologische Modell, nach dem große Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße entstehen, indem sie mit kleineren Galaxien verschmelzen.

Die Galaxie NGC 5907 ist etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie befindet sich im nördlichen Sternbild Drache.

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Zwei Arme der Milchstraße

Die Illustration zeigt die Milchstraße mit ihren Spiralarmen von oben.

Illustrationscredit: R. Hurt (SSC), JPL-Caltech, NASA; Durchmusterung: GLIMPSE

Wenn man von innen aus der Milchstraße hinausblickt, erkennt man die Struktur unserer Galaxis nur schwer. Daher machte das Weltraumteleskop Spitzer eine aufwändige Durchmusterung. Sie lieferte gute Hinweise, dass wir in einer riesigen Galaxie mit zwei breiten Spiralarmen leben. Es sind der Scutum-Centaurus-Arm und der Perseus-Arm. Sie beginnen an den beiden Enden eines großen Zentralbalkens.

Vielleicht blicken Astronomys in anderen Galaxien von oben auf unsere Milchstraße. Dann sehen sie wahrscheinlich eine Balkenspirale mit zwei Armen. Vielleicht sieht sie ähnlich aus wie auf dieser Illustration. Frühere Analysen zeigten eine kleinere zentrale Balkenstruktur und vier Spiralarme.

Die Position der Sonne wird immer noch etwa ein Drittel der Distanz vom Zentrum zum äußeren Milchstraßenrand angenommen. Sie befindet sich in einem Nebenarm, dem Orion-Arm. Wenn ihr den Mauspfeil über das Bild schiebt, findet ihr die Sonne und die neu kartierten Strukturen der Milchstraße.

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Logarithmische Spiralen

Die Bilder zeigen Spiralen, die auf den ersten Blick ähnlich aussehen. Es sind aber ganz verschiedene Objekte. Links ist die Spiralgalaxie M101, rechts ist der Wirbelsturm Rammasun zu sehen.

Bildcredits: M101: NASA, ESA, CFHT, NOAO; Taifun Rammasun: MODIS, NASA; Vergleich: Lawrence Anderson-Huang (Ritter Astrophysical Obs., Univ. Toledo)

Rechts ist der unangenehm nahe Taifun Rammasun, links die Galaxie M101. Sie ist 25 Millionen Lichtjahre entfernt. Scheinbar haben die beiden nicht viel gemeinsam. Anfangs war Rammasun nur etwa tausend Kilometer breit. M101 wird auch Feuerrad-Galaxie genannt und ist mehr als etwa 170.000 Lichtjahre groß. Damit sind die beiden Objekte von der Größe her sehr verschieden. Auch die physische Umgebung, in der sie entstanden und sich entwickelt haben, hat nichts gemeinsam.

Dennoch sehen die beiden Objekte einander sehr ähnlich. Beide haben Arme mit der Form einer einfachen und schönen mathematischen Kurve. Man nennt sie logarithmische Spirale. Ihre Öffnung wird geometrisch größer, je weiter die Kurve von der Mitte entfernt ist.

Andere Namen sind: gleichwinkelige Spirale, Wachstumsspirale, Bernoulli-Spirale oder spira mirabilis. Der Philosoph Descartes entdeckte sie im 17. Jahrhundert. Seither faszinieren in der Mathematik die vielen Eigenschaften der Spirale. Die abstrakte Form kommt in der Natur viel häufiger vor als bei diesem visuellen Vergleich. Solche Spiralen beschreiben die Spuren subatomarer Teilchen in einer Blasenkammer. Auch die Kerne einer Sonnenblume oder die Röschen von Romanesco sind spiralförmig angeordnet.

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M86 im Virgohaufen

Vor einem dunklen Hintergrund mit wenigen Sternen sind zahlreiche verschiedene Galaxien verteilt.

Credit und Bildrechte: Greg Morgan (Sierra Ferngesteuerte Observatorien)

Die helle, linsenförmige Galaxie M86 mitten im Virgo-Galaxienhaufen leuchtet fast in der Mitte dieser kosmischen Ansicht. Andere helle Galaxien in der Umgebung sind M84 rechts oben, die von der Kante sichtbare Spiralgalaxie NGC4388 beim rechten Bildrand, ein auffälliges Paar von miteinander verbundenen Galaxien, nämlich Markarjans Augen in der linken unteren Ecke sowie die von der Seite sichtbare Galaxie NGC 4402 auf etwa 11 Uhr.

Mit mehr als tausend Mitgliedern ist der Virgo-Haufen der am nächsten gelegene große Galaxienhaufen. Die durchschnittliche Entfernung der Haufengalaxien beträgt etwa 50 Millionen Lichtjahre. Der ganze Virgo-Haufen ist schwer zu schätzen, weil er einen riesigen Bereich von mehr als zehn Grad am Himmel abdeckt.

Diese Nahaufnahme des Haufens zeigt eine Region von knapp einem Grad, sie ist so breit wie etwa 1,5 Vollmond-Durchmesser.

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