Schlagwort: Galaxienhaufen

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Zufallsblitz – ein Kandidat für den bisher fernsten Stern

Die Markierung im linken Bild zeigt einen besonderen Stern, der in den Einschüben rechts markiert ist. Im oberen Bild von 2011 ist an der Stelle kein Stern, im unteren Bild von 2016 tauchte er wie aus dem Nichts auf.

Bildcredit: NASA, ESA und P. Kelly (U. Minnesota) et al.

Stammt dieser Blitz vom fernsten Stern, den wir je gesehen haben? Auf Bildern des Weltraumteleskops Hubble wurde zufällig ein unerwarteter Lichtblitz entdeckt. Er ist vielleicht nicht nur ein ungewöhnliches Ereignis, bei dem eine Gravitationslinse entstand. Es kann sein, dass er das Bild eines normalen Sterns ist, der 100 Mal weiter entfernt ist als jeder Stern, der bisher einzeln abgebildet wurde.

Das Bild zeigt links viele gelbliche Galaxien im Galaxienhaufen. Ein Quadrat zeigt, wo 2016 eine Quelle auftauchte, die 2011 nicht erkennbar war. Spektrum und Veränderlichkeit der Quelle passen seltsamerweise nicht zu einer Supernova. Stattdessen passen sie eher zu einem normalen blauen Überriesenstern, der durch mehrere ausgerichtete Gravitationslinsen etwa 2000-fach vergrößert wurde. Diese Quelle wird Icarus genannt. Sie befindet in einer Galaxie, die weit hinter dem Galaxienhaufen im fernen Universum liegt. Ihre Rotverschiebung beträgt 1,5.

Nehmen wir an, die Linse wurde korrekt interpretiert und Icarus ist kein explodierender Stern. Dann liefern weitere Beobachtungen dieses Sterns und anderer Sterne, die ähnlich vergrößert sind, vielleicht Information, wie viel stellare und Dunkle Materie es in diesem Galaxienhaufen und im Universum gibt.

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Der Coma-Galaxienhaufen

Fast jeder dieser verschwommenen Flecken ist eine Galaxie. Eine klare Ausnahme ist der helle, blaue Lichtpunkt mit vier Zacken rechts oben. Die Galaxien gehören zum Coma-Galaxienhaufen im Sternbild Haar der Berenike.

Bildcredit: Russ Carroll, Robert Gendler und Bob Frank; Dan Zowada Memorial Observatory

Fast jedes Objekt auf diesem Bild ist eine Galaxie. Es zeigt den Coma-Galaxienhaufen im Sternbild Haar der Berenike. Er ist einer der dichtesten Haufen, die wir kennen, und enthält Tausende Galaxien. In jeder dieser Galaxien befinden sich Milliarden Sterne, genau wie unsere Milchstraße.

Verglichen mit den meisten anderen Galaxienhaufen ist er recht nahe. Trotzdem braucht das Licht des Comahaufens immer noch Hunderte Millionen Jahre, bis es uns erreicht. Der Comahaufen ist so groß, dass Licht Millionen Jahre braucht, nur um von einer Seite bis zur anderen zu gelangen.

Die meisten Galaxien in Coma und anderen Haufen sind elliptisch. Außerhalb von Haufen sind die meisten Galaxien spiralförmig. Die Natur von Comas Strahlung im Röntgenspektrum ist Gegenstand der Forschung.

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Katalogeintrag Nummer 1

Sechs Bildfelder zeigen erste Einträge in bekannten astronomischen Katalogen. Die Reihenfolge ist chronologisch. Links oben ist der bekannte Krebsnebel M1.

Bildcredit und Bildrechte: Bernhard Hubl (CEDIC)

Jede Reise beginnt mit einem ersten Schritt und jeder Katalog hat einen ersten Eintrag. Die Bildfelder sind – von links oben nach rechts unten – chronologisch nach der Erstveröffentlichung sortiert. Sie zeigen die ersten Einträge sechs bekannter Deep-Sky-Kataloge.

Der erste Eintrag in Charles Messiers Katalog aus dem Jahr 1774 ist das berühmte kosmische Krustentier M1, der Krebsnebel. Er ist ein bekannter Supernovaüberrest. J.L.E. Dreyers (nicht so neuer) New General Catalog (NGC) wurde 1888 veröffentlicht. NGC 1 ist eine Spiralgalaxie im Pegasus. Sie ist im nächsten Bildfeld gezeigt. Im selben Bild befindet sich darunter eine weitere Spiralgalaxie. Sie ist als NGC 2 katalogisiert. IC 1 in Dreyers nachfolgendem Index Catalog (IC, nächstes Bildfeld) ist jedoch ein blasser Doppelstern.

Der Dunkelnebel Barnard 1 liegt im Perseus-Molekülwolkenkomplex. Er eröffnet die untere Reihe mit einem Katalog dunkler Markierungen am Himmel, den E.E. Barnard 1919 veröffentlichte. Abell 1 ist ein ferner Galaxienhaufen in Pegasus aus George Abells Catalog of Rich Clusters of Galaxies aus dem Jahr 1958. Das letzte Bild zeigt vdB 1 aus Sidney van den Berghs Studien im Jahr 1966. Der hübsche blaue galaktische Reflexionsnebel liegt im Sternbild Kassiopeia.

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Unerwartete Röntgenstrahlen vom Perseus-Galaxienhaufen

Mitten im Bild strahlt ein helles Licht. Es ist von einem violetten Schimmer umgeben, noch weiter außen verläuft ein breiter, dunkelblauer ovaler Ring. Im Bild sind einige Sterne und Galaxien verteilt.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXO/Oxford University/J. Conlon et al.; Radio: NRAO/AUI/NSF/Univ. of Montreal/Gendron-Marsolais et al.; Optisch: NASA/ESA/IoA/A. Fabian et al.; DSS

Warum leuchtet der Galaxienhaufen im Perseus so seltsam in einer bestimmten Wellenlänge von Röntgenlicht? Das ist nicht bekannt. Eine viel diskutierte Hypothese besagt, dass diese Röntgenstrahlen ein Hinweis auf die lange gesuchte Form Dunkler Materie sind. Das Rätsel dreht sich um eine Röntgenfarbe von 3,5 Kiloelektronenvolt (KeV). Sie leuchtet anscheinend nur dann stark, wenn man Bereiche weit außerhalb vom Haufenzentrum beobachtet. Im Bereich um das zentrale, sehr massereiche Schwarze Loch, das sich wahrscheinlich dort befindet, gibt es nur wenig 3,5 KeV-Röntgenstrahlung.

Ein ziemlich umstrittener Lösungsvorschlag lautet, dass es sich um etwas handeln könnte, das man nie zuvor sah: fluoreszierende Dunkle Materie (FDM). Diese Art Dunkler Teilchenmaterie könnte 3,5-KeV-Röntgenstrahlung absorbieren. Falls dem so ist, strahlt FDM nach Absorption dieses Röntgenlicht vielleicht später aus dem ganzen Haufen ab. Dabei entsteht eine bestimmte Emissionslinie. Sieht man sie jedoch vor der Zentralregion um das Schwarze Loch, müsste die Absorption von FDM deutlicher ausfallen und eine Absorptionslinie erzeugen.

Das Kompositbild zeigt den Galaxienhaufen im Perseus. Sichtbares Licht und Radiolicht leuchten rot. Das Röntgenlicht wurde vom Weltraumobservatorium Chandra aufgenommen. Es ist blau dargestellt.

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NGC 891 versus Abell 347

Mitten im Bild leuchtet der gezackte gelbliche Stern HD 14771 im Sternbild Andromeda. Rechts oben ist eine Spiralgalaxie fast genau von der Kante zu sehen. Im Rest des Bildes sind Spiralgalaxien und Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Laszlo Bagi

In diesem Teleskopsichtfeld liegen ferne Galaxien hinter gezackten Sternen der Milchstraße im Vordergrund. Die Szenerie ist auf den gelblichen Stern HD 14771 zentriert. Sie zeigt etwa 1 Grad des Himmels im nördlichen Sternbild Andromeda.

Rechts oben liegt die große Spiralgalaxie NGC 891. Sie ist 100.000 Lichtjahre groß und fast exakt von der Seite zu sehen. NGC 891 ist ungefähr 30 Millionen Lichtjahre entfernt. Mit ihrer abgeflachten dünnen galaktischen Scheibe sieht sie unserer Milchstraße sehr ähnlich. Ihre Scheibe und die zentrale Wölbung sind in der Mitte von dunklen, undurchsichtigen Staubwolken durchschnitten. Links unten sind Mitglieder des Galaxienhaufens Abell 347 verteilt.

Abell 347 ist fast 240 Millionen Lichtjahre entfernt. Auf dem scharfen Bild sehen wir seine großen Galaxien. Sie haben ähnliche Maße wie NGC 891, sind aber fast 8-mal weiter entfernt. Daher ist die scheinbare Größe der Galaxien in Abell 347 nur etwa ein Achtel von NGC 891.

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Zwei Schwarze Löcher tanzen in 3C 75

Vor einem blauen Nebel stömen von zwei hellen Lichtquellen rosafarbene, nebelartige Strahlen aus, die nach links gefegt wirken.

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

Was geschieht im Zentrum der aktiven Galaxie 3C 75? Dieses Kompositbild entstand aus Röntgendaten (blau) und Radiowellenlängen (rosarot). In der Mitte sind zwei helle Quellen. Es sind zwei sehr massereiche Schwarze Löcher, die einander umkreisen. Sie speisen die gewaltige Radioquelle 3C 75. Die massereichen Schwarzen Löcher sind 25.000 Lichtjahre voneinander entfernt. Das Gas, das sie umgibt, ist viele Millionen Grad heiß. Es strahlt Röntgenlicht ab.

Die Schwarzen Löcher befinden sich in den Kernen zweier Galaxien im Galaxienhaufen Abell 400, die miteinander verschmelzen. Sie stoßen Strahlen aus relativistischen Teilchen aus. Ihre Distanz zu uns beträgt etwa 300 Millionen Lichtjahre. Man vermutet, dass die beiden Schwarzen Löcher durch Gravitation in einem Binärsystem aneinander gebunden sind. Wahrscheinlich entsteht die einheitlich zurückgefegte Erscheinung der Strahlen, weil sie sich gemeinsam bewegen. Sie rasen mit 1200 Kilometern pro Sekunde durch das heiße Gas im Haufen.

In der Umgebung dicht gedrängter Galaxienhaufen im fernen Universum gibt es wohl viele so spektakuläre kosmische Verschmelzungen. Kurz bevor die Objekte verschmelzen, stoßen sie starke Gravitationswellen aus.

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Markarjansche Kette zu Messier 64

Hinter Sternen in der Jungfrau und im Haar der Berenike sind Galaxien verteilt. Sie gehören zum Virgo-Galaxienhaufen. Markarjans Augen und die Markarjansche Kette sind auffällig, aber auch Messier-Objekte sind im Bild verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo (Deep Sky Colors)

Die Markarjansche Kette aus Galaxien läuft auf im farbigen breiten Teleskopmosaik von oben nach unten. Sie quert das Zentrum des Virgohaufens zur staubigen Spiralgalaxie Messier 64. Das Sichtfeld ist etwa 20 Vollmonde groß. Am prächtigen Nachthimmel sind Galaxien verstreut. Das kosmische Bild zeigt auch Sterne im Vordergrund. Sie leuchten in der Jungfrau und im gut gekämmten Sternbild Haar der Berenike. Über der Ebene der Milchstraße treiben blasse, staubige Nebel.

Sucht nach Markarjans Augen. Das berühmte Paar wechselwirkender Galaxien steht nahe dem oberen Bildrand. In der Nähe ist M87, eine riesige elliptische Galaxie im Virgo-Galaxienhaufen. Unten könnt ihr Messier 64 niederstarren. Man kennt sie auch als Blaues-Auge-Galaxie. Der Virgohaufen ist der nächste große Galaxienhaufen in der Umgebung der Lokalen Gruppe. Die Galaxien im Virgohaufen sind etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt. Die Distanz zu M64 beträgt ungefähr 17 Millionen Lichtjahre.

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M89: Elliptische Galaxie mit äußeren Hüllen und Schwaden

Die Galaxie M89 ist von Schalen und Hüllen umgeben, die sehr glatt wirken. Davor sind Sterne verteilt, die in der Milchstraße liegen.

Bildcredit und Bildrechte: Mark Hanson

Seht ihr sie? Das berühmte Messierobjekt M89 ist scheinbar eine einfache elliptische Galaxie. Es ist von blassen Hüllen und Schwaden umgeben. Die Ursache der Hüllen ist derzeit unbekannt. Sie entstanden wohl durch Gezeitenschweife aus Trümmern, die übrig blieben, als M89 in den letzten Milliarden Jahren viele kleine Galaxien aufnahm. Doch vielleicht sind die Hüllen wie Wellen in einem Teich nach einer Kollision mit einer anderen großen Galaxie, die vor kurzer Zeit Dichtewellen erzeugte. Diese Wellen rieseln nun durch den galaktischen Giganten.

Was auch immer die Ursache war: Dieses Bild zeigt, dass Forschende sich immer mehr darüber einig werden, dass einige elliptische Galaxien in der jüngeren Vergangenheit entstanden sind. Außerdem sind die äußeren Höfe der meisten großen Galaxien nicht glatt, sondern komplex. Das kann viele Gründe haben, zum Beispiel regelmäßige Wechselwirkungen mit kleineren nahen Galaxien. Manchmal werden diese auch verschlungen. Der Hof um unsere Milchstraße ist ein Beispiel für so eine unerwartete Komplexität.

M89 gehört zum nahen Virgo–Galaxienhaufen. Er ist ungefähr 50 Millionen Lichtjahre entfernt.

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