Schlagwort: Galaxienhaufen

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Zwei Schwarze Löcher in 3C 75

Vor einem blau leuchtenden Hintergrund sind zwei helle Flecken, von denen rosarote Nebel ausströmen, die sich nach links krümmen.

Credit: Röntgen: NASA / CXC / D. Hudson, T. Reiprich et al. (AIfA); Radio: NRAO / VLA/ NRL

Beschreibung: Was geschieht in der Mitte dieser massereichen Galaxie? Die beiden hellen Quellen in der Mitte dieses Kompositbildes aus Röntgen- (blau) und Radiodaten (rosa) sind vermutlich sehr massereiche Schwarze Löcher, die einander umkreisen und die riesige Radioquelle 3C 75 speisen. Diese sehr massereichen Schwarzen Löcher sind 25.000 Lichtjahre voneinander entfernt. Sie stoßen Ströme aus relativistischen Teilchen aus und sind von viele Millionen Grad heißem Gas umgeben, das Röntgenstrahlen emittiert. Sie sind etwa 300 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und befinden sich in den Zentren zweier verschmelzender Galaxien im Galaxienhaufen Abell 400. Astronom*innen kommen zu dem Schluss, dass diese beiden massereichen Schwarzen Löcher in einem Binärsystem durch Gravitation verbunden sind, teils weil die gleichförmig zurückgefegte Erscheinung der Jets sehr wahrscheinlich durch ihre gemeinsame Bewegung entsteht – sie rasen mit 1200 Kilometern pro Sekunde durch das heiße Haufengas. Solche spektakulären kosmischen Verschmelzungen kommen im fernen Universum in den Umgebungen dicht gedrängter Galaxienansammlungen vermutlich häufig vor. Im Endstadium sind solche Verschmelzungen vermutlich starke Quellen von Gravitationswellen.

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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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Im Inneren des Coma-Galaxienhaufens

Im Bild sind Galaxien verteilt.

Credit: NASA, ESA, Hubble Heritage (STScI/AURA); Dank an D. Carter (LJMU) et al. und das Coma HST ACS Treasury Team

Beschreibung: Fast jedes Objekt auf diesem Foto ist eine Galaxie. Der Coma-Galaxienhaufen ist einer der dichtesten bekannten Haufen – er enthält Tausende Galaxien. Jede dieser Galaxien enthält Milliarden Sterne – wie auch unsere Galaxis, die Milchstraße. Verglichen mit anderen Haufen ist der Coma-Haufen nahe, doch sein Licht ist Hunderte Millionen Jahre bis zu uns unterwegs.

Der Coma-Haufen ist so groß, dass Licht Millionen Jahre braucht, um von einem Ende zum anderen zu gelangen. Dieses Mosaik aus Bildern zeigt einen kleinen Ausschnitt des Coma-Haufens. Es wurde beispiellos detailreich mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen, um herauszufinden, wie Galaxien in reichhaltigen Haufen entstehen und sich entwickeln.

Die meisten Galaxien in Coma und anderen Haufen sind elliptisch, doch einige der hier abgebildeten sind eindeutig Spiralen. Die Spiralgalaxie links oben im Bild ist auch eine der blaueren Galaxien in diesem größeren Bildfeld. Im Hintergrund leuchten Tausende einzelne Galaxien, die im weit entfernt im Universum verteilt sind.

Jubiläum: APOD begann heute vor 13 Jahren.
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Der Perseus-Galaxienhaufen

Im Bild ist eine dichte Ansammlung von Galaxien abgebildet, die gelblich leuchten und diffus wirken.

Credit und Bildrechte: Jean-Charles Cuillandre (CFHT) und Giovanni Anselmi (Coelum Astronomia), Hawaiian Starlight

Beschreibung: Hier ist eines der größten Objekte, die am Himmel zu sehen sind. Jeder dieser verschwommenen Kleckse ist eine der Galaxien, die zusammen den Perseus-Haufen bilden, das ist einer der am nächsten gelegenen Galaxienhaufen. Der Haufen ist durch einen Vordergrund von blassen Sternen unserer eigenen Milchstraße hindurch zu sehen. Nahe dem Zentrum des Haufens, etwa 250 Millionen Lichtjahre entfernt, liegt die dominante Galaxie NGC 1275 des Haufens, im Bild oben die große Galaxie links im Bild. NGC 1275 ist eine gewaltige Quelle von Röntgenstrahlen und Radio-Emissionen, die laufend ihre Masse vergrößert, da Galaxien und Gas in sie hineinfallen. Der Perseus-Galaxienhaufen ist Teil des Pisces-Perseus-Superhaufens, der sich über 15 Grad erstreckt und mehr als 1000 Galaxien enthält. In der Entfernung von NGC 1275 umfasst diese Ansicht etwa 1,5 Millionen Lichtjahre.

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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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Die Sloan Great Wall: Das größte bekannte Gebilde?

Siehe Beschreibung. Ein Klick auf das Bild liefert die höchste verfügbare Auflösung.

Credit und Bildrechte: W. Schaap (Kapteyn Institute, U. Groningen) et al., 2dF Galaxy Redshift Survey

Beschreibung: Was ist das größte uns bekannte Gebilde? Die Antwort könnte davon abhängen, wie man „Gebilde“ definiert. Eine Gruppierung von Galaxien, bekannt als die Sloan Great Wall, wurde im Zuge der Sloan Digital Sky Survey entdeckt und ist ein viel versprechender Kandidat. Die Sloan Great Wall ist auf dieser digital umgestalteten Umrisskarte von Galaxien auf der Zwei-Grad-Feld-Galaxien-Durchmusterung zu sehen. Dargestellt sind Galaxien, die weniger als eine Milliarde Lichtjahre entfernt sind, mit einer Rotverschiebung von etwa 0.1. Die etikettierte Sloan Great Wall erstreckt sich über eine Milliarde Lichtjahre, weiter als jedes Gefüge, das je vermessen wurde. Kritiker merken besorgt an, dass die Sloan Great Wall nicht als zusammenhängendes Gefüge bezeichnet werden sollte, weil es derzeit nicht gravitativ aneinander gebunden ist. Teile davon könnten niemals gravitativ gebunden werden. Ungeachtet dessen ist die Schönheit des örtlichen Universums von Galaxien auf dem Bild offensichtlich, wo auch mehrere riesige Superhaufen von Galaxien – das sind Anhäufungen von Galaxienhaufen – zu sehen sind. Darin enthalten sind der Shapley-Superhaufen aus Galaxien, ein Teil des Pisces-Cetus-Superhaufens und ein Teil des Horologium-Reticulum-Superhaufen.

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Haufenkollision beleuchtet Rätsel um Dunkle Materie

In Abell 520 kollidieren riesige Galaxienhaufen, die Verteilung von normaler und Dunkler Materie ist unterschiedlich.

Credits: Röntgen: NASA / CXC / U. Victoria / A. Mahdavi et al.; Optisch/Linseneffekt: CFHT / U. Victoria / A. Mahdavi et al.

In Abell 520 kollidieren riesige Galaxienhaufen – so viel steht fest. Astrophysiker können jedoch nicht mit Sicherheit sagen, warum die Dunkle Materie von der normalen Materie getrennt vorkommt.

Dieses Kompositbild in verschiedenen Wellenlängen zeigt die Dunkle Materie in Falschfarbenblau, indem sorgfältig ermittelt wurde, auf welche Weise der Haufen das Licht weiter entfernter Galaxien verzerrt. Sehr heißes Gas – eine Form normaler Materie – ist in Falschfarbenrot dargestellt. Dieses Gas wurde mit dem Röntgen-Weltraumteleskop Chandra im Erdorbit erfasst. Einzelne Galaxien, in denen normale Materie vorherrscht, leuchten gelblich oder weiß.

Nach herkömmlicher Meinung werden sowohl normale als auch Dunkle Materie durch die Gravitation zusammengehalten und sollten daher in Abell 520 gleichmäßig verteilt sein. Bei genauer Betrachtung des Bildes zeigt sich jedoch ein überraschender Mangel an Dunkler Materie in der Konzentration sichtbarer Galaxien.

Eine mögliche Erklärung besagt, dass diese Diskrepanz durch die großen Galaxien verursacht wird, die in eine Art herkömmliche Gravitationsschleuder geraten sind. Einer umstritteneren Hypothese zufolge kollidiert die Dunkle Materie auf eine nie zuvor beobachtete nicht-gravitative Weise mit sich selbst.

Weitere Simulationen und Beobachtungen dieses Haufens könnten dieses Rätsel lösen.

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