Schlagwort: Galaxienhaufen

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Die Wellen im Perseushaufen

Wellen aus Gas schwappen im Perseus-Galaxienhaufen, sie sind innen gelb und verlaufen nach außen zu Rot, bis sie ins Schwarz übergehen. Links unten ist eine große Delle in den Wellen, vielleicht ein Hinweis, dass ein kleinerer Galaxienhaufen vorbeigeschrammt ist.

Bildcredit: NASA, CXC, GSFC, Stephen Walker, et al.

Dieses Röntgenbild des Chandra-Observatoriums ist kontrastverstärkt. Es zeigt, wie gewaltige kosmische Wellen in einem riesigen Speicher aus leuchtendem heißen Gas wirbeln und schwappen. Das Bild ist mehr als 1 Million Lichtjahre breit. Es zeigt das Zentrum des nahen Galaxienhaufens im Perseus. Der Haufen ist etwa 240 Millionen Lichtjahre entfernt.

Der Großteil der beobachtbaren Masse im Perseus-Galaxienhaufen besteht aus Gas, das den ganzen Haufen füllt. Das ist auch in anderen Galaxienhaufen so. Das Gas hat Temperaturen von zig Millionen Grad und leuchtet hell im Röntgenbereich.

Simulationen mit Computern bilden Details der Strukturen nach, die durch das röntgenheiße Gas im Perseushaufen schwappen. Dazu gehört auch die markante konkave Bucht links unter der Mitte. Die Bucht ist etwa 200.000 Lichtjahre groß, also doppelt so groß wie unsere Milchstraße. Dass es sie gibt, lässt vermuten, dass wahrscheinlich auch der Haufen im Perseus vor Milliarden Jahren von einem kleineren Galaxienhaufen gestreift wurde.

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NGC 4302 und NGC 4298

Links sehen wir eine Galaxie von der Kante. In der Mitte verlaufen Staubwolken. Rechts oben ist eine Spiralgalaxie schräg von oben, sie hat bläuliche Spiralarme und einen hellen Kern.

Bildcredit: NASA, ESA, M. Mutchler (STScI)

Die Spiralgalaxie NGC 4302 (links) ist von der Seite sichtbar. Sie ist ungefähr 55 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Wir sehen sie im gut gekämmten Sternbild Haar der Berenike. Sie gehört zum Virgo-Galaxienhaufen und ist ungefähr 87.000 Lichtjahre groß. Das ist ein bisschen kleiner als unsere Milchstraße. Wie bei dieser verlaufen markante Staubbahnen mitten durch die galaktische Ebene von NGC 4302. Sie verdecken und röten das Sternenlicht aus unserer Perspektive.

Auch die kleinere Begleitgalaxie NGC 4298 ist eine staubige Spirale. Weil wir NGC 4298 jedoch schräg von oben sehen, zeigt sie Staubbahnen in ihren Spiralarmen, die vom bläulichen Licht junger Sterne gesäumt sind. In der Mitte ist ein heller gelblicher Kern.

Das prächtige Porträt des Galaxienpaares feiert den Start des Weltraumteleskops Hubble 27. Jahren am 24. April 1990. Das legendäre Teleskop fotografierte das Paar im sichtbaren Licht.

Heute Nacht: Meteore der Lyriden

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Galaxienhaufen reißt ein Loch in die Hintergrundstrahlung

Das heiße Gas im Galaxienhaufen verändert die Strahlung des kosmischen MIkrowellenhintergrunds von dahinter so, dass scheinbar ein Loch entsteht.

Bildcredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Kitayama et al., NASA/ESA Weltraumteleskop Hubble

Warum reißt dieser Galaxienhaufen ein Loch in die kosmische Hintergrundstrahlung? Die berühmte Hintergrundstrahlung entstand, indem das Gas im frühen Universum abkühlte. Sie dringt durch den Großteil an Gas und Staub im Universum und umgibt uns von allen Seiten.

Große Galaxienhaufen haben genug Schwerkraft, um sehr heißes Gas zu halten. Es ist heiß genug, um die Photonen der Mikrowellenstrahlung in Licht mit deutlich mehr Energie zu zerstreuen. So entsteht ein Loch in Karten der Hintergrundstrahlung. Der Effekt wird als Sunjajew-Seldowitsch-Effekt bezeichnet. Dieser Effekt liefert seit Jahrzehnten neue Information über heißes Gas in Haufen. Man kann damit sogar auf einfache und einheitliche Art und Weise Galaxienhaufen entdecken.

Dieses Bild zeigt den Sunjajew-Seldowitsch-Effekt sehr detailreich. Die Hintergrundstrahlung wurde mit ALMA vermessen. Das Weltraumteleskop Hubble bildete die Galaxien im massereichen Galaxienhaufen RX J1347.5-1145 ab. Falschfarbenblau zeigt das Licht der Hintergrundstrahlung. Fast jedes gelbliche Objekt ist eine Galaxie. Die Form des SZ-Lochs zeigt nicht nur, dass heißes Gas überall im Galaxienhaufen vorhanden ist, sondern auch, dass es überraschend ungleich verteilt ist.

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Fasern der aktiven Galaxie NGC 1275

Die Galaxie NGC 1275 hat hüllenartige Schalen und ist von wilden Strukturen überlagert. Um sie herum befinden sich weitere Galaxien.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung und Bildrechte: Domingo Pestana

Was bindet die Fasern an diese Galaxie? Die Fasern bleiben in NGC 1275 bestehen, obwohl der Tumult galaktischer Kollisionen sie zerstört haben sollte. Die aktive Galaxie NGC 1275 ist das markanteste Mitglied mitten im großen Perseus-Galaxienhaufen, der relativ nahe liegt.

In sichtbaren Wellenlängen sieht die aktive Galaxie wild aus. Sie ist auch eine gewaltige Quelle an Röntgen– und Radioemissionen. NGC 1275 sammelt Materie, indem ganze Galaxien hineinfallen. Am Ende speisen sie ein sehr massereiches Schwarzes Loch im Kern der Galaxie. Das Kompositbild entstand aus Archivdaten des Weltraumteleskops Hubble. Es betont die galaktischen Trümmer und Fasern aus leuchtendem Gas. Manche sind bis zu 20.000 Lichtjahre lang.

Durch die Aktivität des Schwarzen Lochs wurden Strukturen vom Galaxienzentrum ausgestoßen. Beobachtungen zeigen, dass diese Strukturen von Magnetfeldern zusammengehalten werden. NGC 1275 ist auch als Perseus A bekannt. Sie ist mehr als 100.000 Lichtjahre breit und etwa 230 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Der Galaxienhaufen Abell 2666

Hinter gezackten Sternen in der Milchstraße liegt der Galaxienhaufen Abell 2666 mitten im Bild. Die markanteste Galaxie in der Mitte ist NGC 7768.

Bildcredit und Bildrechte: Bernhard Hubl, CEDIC 2017

Die Galaxien von Abell 2666 liegen weit außerhalb der Milchstraße. Sie sind etwa 340 Millionen Lichtjahre entfernt. Man findet sie im hoch fliegenden Sternbild Pegasus. Dieses scharfe Teleskopbild zeigt die hübschen Galaxien im Haufen hinter den gezackten Sternen der Milchstraße.

Mitten im Haufen liegt die riesige elliptische Galaxie NGC 7768. Man vermutet, dass solche massereichen Galaxien wachsen, indem sie mit anderen Galaxien verschmelzen, während der Haufen entsteht. Dabei fallen Galaxien durch das Zentrum der Gravitationssenke im Haufen. Wahrscheinlich enthält NGC 7768 ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Das ist typisch für markante Haufengalaxien.

In der geschätzten Entfernung von Abell 2666 ist dieses kosmische Bild etwa 5 Millionen Lichtjahre breit.

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NGC 1316: Nach einer Kollision von Galaxien

Die beiden Galaxien im Bild sind von schalenförmigen Hüllen umgeben. Sie wirken diffus und sind von dunklen Staubwolken überzogen.

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

Die gewaltige elliptische Galaxie NGC 1316 ist ein Beispiel für mächtige Vorgänge in kosmischem Ausmaß. Sie ist ungefähr 75 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im südlichen Sternbild Chemischer Ofen (Fornax). Forschende untersuchen den erstaunlichen Anblick. Sie vermuten, dass die riesige Galaxie mit der kleineren Nachbargalaxie NGC 1317 kollidiert, die darüber liegt. Dabei entstehen weit geschwungene Schleifen und Schalen aus Sternen. Das Licht der engen Begegnung hat die Erde wohl vor etwa 100 Millionen Jahren erreicht.

Dieses detailreiche, scharfe Bild zeigt die Zentralregionen von NGC 1316 und NGC 1317. Sie sind offenbar mehr als 100.000 Lichtjahre voneinander entfernt. Die komplexen Staubbahnen, die man darin sieht, lassen vermuten, dass NGC 1316 selbst das Ergebnis einer Verschmelzung von Galaxien ist, die in ferner Vergangenheit stattfand.

NGC 1316 liegt am Rand des Fornax-Galaxienhaufens. Sie ist als Fornax A bekannt und eine der visuell hellsten Galaxien im Fornax-Haufen. NGC 1316 ist eine der stärksten und größten Radioquellen. Ihre Radioemission reicht sich weit über dieses Teleskopsichtfeld hinaus, sie reicht am Himmel über mehrere Grad.

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Die Materie des Geschoßhaufens 1E 0657-558

Mitten im Bild liegt der Geschoßhaufen, er ist von Sternen und Galaxien umgeben. Zwei rote Wolken zeigen Gas, das in Röntgenlicht leuchtet. Außen sind zwei blaue Wolken, sie zeigen die Verteilung der Dunklen Materie, falls es sie gibt.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/CfA/ M. Markevitch et al.; Gravitationslinsenkarte: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/ D.Clowe et al.; Optisch: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

Was ist mit dem Geschoßhaufen los? Der massereiche Galaxienhaufen (1E 0657-558) verzerrt Galaxien im Hintergrund durch Gravitationslinsen. Das gilt als starkes Indiz für die führende Theorie, nämlich dass es darin Dunkle Materie gibt.

Doch aktuelle Analysen zeigen, dass es eine weniger beliebte Möglichkeit gibt. Sie geht von veränderlicher Gravitation aus. Das könnte das Spiel der Kräfte im Haufen ohne Dunkle Materie erklären. Diese Möglichkeit bietet auch ein Szenario für die Entstehung, das manche für wahrscheinlicher halten. Beide wissenschaftliche Hypothesen wetteifern um die Erklärung der Beobachtungen. Gibt es nun unsichtbare Materie oder modifizierte Gravitation?

Die Diskussion ist spannend. Sie ist nämlich ein gutes Beispiel dafür, wie die Existenz Dunkler Materie die Einfachheit der Theorie mit veränderter Gravitation zunichte machen würde. Der Streit um den Geschoßhaufen wird in naher Zukunft wahrscheinlich fortgeführt, wenn es neue Beobachtungen, Analysen und Simulationen mit Computern gibt.

Für das Bild wurden Daten von Hubble, Chandra und Magellan kombiniert. Rot zeigt die Röntgenstrahlung, die von heißem Gas ausgeht. Die vermutete Verteilung der getrennten Dunklen Materie ist blau abgebildet.

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NGC 891 versus Abell 347

Rechts oben ist die große Spiralgalaxie NGC 891. Wir sehen sie fast genau von der Kante. Links unten leuchten die Galaxien des Haufens Abell 347 hinter den Sternen der Milchstraße, sie sind viel weiter entfernt und daher kleiner.

Bildcredit und Bildrechte: Juan Lozano de Haro

Dieses gut gewählte Sichtfeld ist voller Galaxien. Es ist am Himmel etwa 1 Grad breit und liegt im nördlichen Sternbild Andromeda. Rechts oben ist die große Spiralgalaxie NGC 891. Sie ist 100.000 Lichtjahre groß. Wir sehen sie fast genau von der Seite.

NGC 891 ist ungefähr 30 Millionen Lichtjahre entfernt und sieht unserer Milchstraße sehr ähnlich. Sie ist eine abgeflachte, dünne galaktische Scheibe. Die Scheibe und ihre zentrale Wölbung sind in der Mitte von dunklen, undurchsichtigen Staubwolken geteilt.

Links unten liegen die Mitglieder des Galaxienhaufens Abell 347 hinter vielen Sternen der Milchstraße. Abell 347 ist fast 240 Millionen Lichtjahre entfernt. Er präsentiert auf dem scharfen Teleskopbild seine großen Galaxien. Die Galaxien von Abell 347 sind ähnlich groß wie NGC 891. Weil sie aber fast achtmal weiter entfernt sind, ist ihre scheinbare Größe ungefähr ein Achtel der Größe von NGC 891.

Beobachtet den größten Vollmond seit 1948

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