NGC 7714: Sternbildungsausbruch nach Galaxienkollisionen

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Beschreibung: Springt diese Galaxie durch einen riesigen Sternenring? Vermutlich nicht. Die genaue Dynamik hinter diesem Bild ist zwar noch nicht klar, was wir jedoch wissen, ist, dass diese Galaxie – NGC 7714 – bei einer aktuellen Kollision mit einer benachbarten Galaxie gestreckt und verzerrt wurde. Dieser kleinere Nachbar – NGC 7715 – liegt links außerhalb dieses Bildes und dürfte direkt durch NGC 7714 gestürmt sein.

Beobachtungen lassen vermuten, dass der hier abgebildete goldene Ring aus Millionen älteren sonnenähnlichen Sternen besteht, die sich wahrscheinlich im Einklang mit den inneren blauen Sternen bewegen. Im hellen Zentrum von NGC 7714 hingegen findet anscheinend ein Ausbruch an neuer Sternbildung statt.

Dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble fotografiert. NGC 7714 liegt etwa 130 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild der beiden Fische (Pisces). Die Wechselwirkungen zwischen diesen Galaxien begannen wahrscheinlich vor 150 Millionen Jahren und sollten noch mehrere Hundert Millionen Jahre andauern, danach könnte eine einzige zentrale Galaxie entstehen.

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Arp 87: Verschmelzende Galaxien von Hubble

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble Heritage Team (STScI, AURA)

Beschreibung: Dieser Tanz führt zum Untergang. Während diese beiden großen Galaxien duellieren, reicht eine kosmische Brücke aus Sternen, Gas und Staub derzeit 75.000 Lichtjahre weit von einer zur anderen und verbindet die beiden. Die Brücke ist ein starker Hinweis, dass diese beiden gewaltigen Sternsysteme nahe aneinander vorbeizogen und gewaltige Gezeiten erfuhren, hervorgerufen durch die wechselseitige Gravitation. Ein weiterer Hinweis ist, dass die rechte Spiralgalaxie, auch bekannt als NGC 3808A, viele junge blaue Sternhaufen besitzt, die bei einem Sternbildungsausbruch entstanden sind.

Die verdrehte, von der Seite sichtbare Spirale links (NGC 3808B) ist anscheinend in das Material gewickelt, das die Galaxien überbrückt, und von einem seltsamen Polarring umgeben. Das System ist als Arp 87 bekannt und morphologisch als merkwürdig klassifiziert. Während solche Wechselwirkungen im Laufe von Milliarden Jahren ausgetragen werden, führen wiederholte enge Begegnungen schlussendlich zum Ende einer der Galaxien, in dem Sinne, dass eine einzige Galaxie entsteht. Dieses Szenario sieht zwar merkwürdig aus, doch galaktische Verschmelzungen kommen vermutlich häufig vor, wobei Arp 87 ein Stadium in diesem unausweichlichen Prozess darstellt.

Das Paar Arp 87 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Löwe. Die markante, von der Seite sichtbare Spiralgalaxie ganz links scheint eine weiter im Hintergrund liegende Galaxie zu sein, die nicht an der aktuelle Verschmelzung beteiligt ist.

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Stephans Quintett von Hubble

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: Daniel Nobre

Beschreibung: Wann begannen diese großen Galaxien zu tanzen? Eigentlich sind nur vier der fünf in Stephans Quintett in einem kosmischen Tango wiederholter naher Begegnungen gefangen, der etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt stattfindet.

Die Außenseitergalaxie ist auf diesem kürzlich neu bearbeiteten Bild des Weltraumteleskops Hubble leicht zu erkennen: Die wechselwirkenden Galaxien NGC 7319, 7318B, 7318A und 7317 (von links nach rechts) haben einen markanten gelblichen Farbstich, und sie besitzen verzerrte Schleifen und Schweife, die durch den zerstörerischen Einfluss der Gezeiten entstanden sind. Die große, überwiegend bläuliche Galaxie NGC 7320 links unten liegt im Vordergrund, sie ist etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt und somit kein Teil der wechselwirkenden Gruppe. Daten und Simulationen zeigen, dass NGC 7318B ein relativ neuer Eindringling ist. Ein kürzlich entdeckter Hof alter roter Sterne, der Stephans Quintett umgibt, lässt vermuten, dass zumindest einige dieser Galaxien seit mehr als einer Milliarde Jahre interagieren.

Stephans Quintett ist mit einem mittelgroßen Teleskop im Sternbild des geflügelten Pferdes Pegasus sichtbar.

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Markarjansche Galaxienkette

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Bildcredit und Bildrechte: Sergio Kaminsky

Beschreibung: Im Zentrum des Virgo-Galaxienhaufens liegt eine markante Galaxienkette, die als Markarjansche Kette bekannt ist. Die Kette ist hier abgebildet, rechts wird sie von von zwei großen, aber strukturlosen linsenförmigen Galaxien markiert: M84 und M86. Links daneben steht ein markantes Paar miteinander wechselwirkender Galaxien, die als die Augen bekannt sind.

Ihr Aufenthaltsort, der Virgo-Galaxienhaufen, ist der nächstliegende Galaxienhaufen. Er enthält mehr als 2000 Galaxien und übt eine spürbare Gravitationskraft auf die Galaxien der Lokalen Gruppe aus, die unsere Milchstraße umgeben. Das Zentrum des Virgohaufens liegt ungefähr 70 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Jungfrau (Virgo). Mindestens sieben Galaxien in der Kette scheinen sich kohärent zu bewegen, andere hingegen liegen offenbar zufällig davor.

Hinweis: APOD ist jetzt auch auf Ukrainisch verfügbar

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Arp 194: Verschmelzende Galaxiengruppe

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Beschreibung: Warum entstehen an der Brücke zwischen diesen kollidierenden Galaxien Sterne? Wenn Galaxien zusammenstoßen, ist die Sternbildung normalerweise auf Galaxienscheiben oder Gezeitenschweife begrenzt. Doch in Arp 194 gibt es direkt in einer verbindenden Brücke helle Knoten aus jungen Sternen.

Dieses Bild von Arp 194 stammt von Hubble. Untersuchungen von Bildern und Daten dieses und anderer Bilder sowie Computersimulationen der Wechselwirkung lassen vermuten, dass die untere Galaxie in den letzten 100 Millionen Jahren die obere Galaxie durchdrang. Dieses Ereignis hinterließ einen Strom aus Gas, der nun zur unteren Galaxie fällt. Astronomen vermuten, dass in dieser Brücke Sterne entstehen, nachdem die Turbulenzen nach der stürmischen Kollision in jüngerer Zeit nachgelassen haben. In etwa einer Milliarde Jahren werden die Galaxien – auch eine kleinere Galaxie, die vor der oberen Galaxie liegt (sehen Sie sie?) – allesamt zu einer größeren Galaxie verschmelzen.

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Simulation TNG50: Ein Galaxienhaufen entsteht


Videocredit: IllustrisTNG-Projekt; Visualisierung: Dylan Nelson (Max Planck Institut für Astrophysik) et al. Musik: Symphonie No. 5 (Ludwig van Beethoven) via YouTube Audio Library

Beschreibung: Wie entstehen Galaxienhaufen? Da sich unser Universum zu langsam bewegt, um es zu beobachten, werden schneller bewegte Computersimulationen erstellt, um das herauszufinden. Ein neuer Versuch ist TNG50 von IllustrisTNG, eine verbesserte Version der berühmten Illustris-Simulation.

Der erste Teil dieses Videos zeigt die Spuren kosmischen Gases (großteils Wasserstoff), das sich vom frühen Universum bis heute zu Galaxien und Galaxienhaufen entwickelt, wobei hellere Farben schneller bewegtes Gas markieren. Während das Universum heranreift, fällt Gas in Gravitationssenken, Galaxien entstehen, Galaxien rotieren, Galaxien kollidieren und verschmelzen, und die ganze Zeit über entstehen Schwarze Löcher in Galaxienzentren und stoßen umgebendes Gas mit hoher Geschwindigkeit aus.

Die zweite Hälfte des Videos folgt der Spur von Sternen und zeigt, wie ein Galaxienhaufen mit Gezeitenschweifen und Sternströmen zustande kommt. Der Ausfluss von Schwarzen Löchern ist in TNG50 überraschend komplex, und die Details werden mit unserem realen Universum verglichen. Zu untersuchen, wie Gas im frühen Universum verschmolz, hilft der Menschheit besser zu verstehen, wie Erde, Sonne und Sonnensystem ursprünglich entstanden sind.

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Zwillingsgalaxien in Virgo

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Bildcredit und Bildrechte:  CHART32 Team, Bearbeitung: Johannes Schedler

Beschreibung: Das Spiralgalaxienpaar NGC 4567 und NGC 4568 teilt diese scharfe kosmische Aussicht mit der einsamen elliptischen Galaxie NGC 4564. Sie alle gehören zum großen Virgo-Galaxienhaufen. Das augenfällige Spiralpaar mit den klassischen Spiralarmen, Staubbahnen und Sternhaufen ist auch als Schmetterlingsgalaxien oder siamesische Zwillinge bekannt.

Die Galaxienzwillinge, die sehr nahe beisammenstehen, scheinen durch die Gezeitenkräfte nicht allzu verzerrt zu sein. Ihre riesigen Molekülwolken hingegen kollidieren bekanntlich und schüren wahrscheinlich die Entstehung massereicher Sternhaufen. Die Galaxienzwillinge sind ungefähr 52 Millionen Lichtjahre entfernt, ihre hellen Kerne sind vermutlich etwa 20.000 Lichtjahre voneinander entfernt. Die gezackten Vordergrundsterne liegen natürlich in unserer Milchstraße.

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Arp 188 und der Schweif der Kaulquappe

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Bildcredit: Hubble Legacy Archive, ESA, NASA; Bearbeitung: Faus Márquez (AAE)

Beschreibung: Warum hat diese Galaxie einen so langen Schweif? Auf dieser umwerfenden Ansicht, die auf Bilddaten des Hubble Legacy Archive basiert, bilden ferne Galaxien einen dramatischen Hintergrund für die zerrissene Spiralgalaxie Arp 188, die Kaulquappengalaxie.

Die kosmische Kaulquappe liegt an die 420 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Drache (Draco). Ihr markanter Schweif ist ungefähr 280.000 Lichtjahre lang und zeigt massereiche helle blaue Sternhaufen. Man erzählt, dass eine kompaktere Eindringlingsgalaxie vor Arp 188 kreuzte – auf dieser Ansicht von rechts nach links – und durch den Gravitationsanzug hinter der Kaulquappe herumgeschlungen wurde. Bei der nahen Begegnung zogen Gezeitenkräfte Sterne, Gas und Staub aus der Spiralgalaxie, aus denen der spektakuläre Schweif entstand. Die Eindringlingsgalaxie liegt ungefähr 300.000 Lichtjahre dahinter und ist durch die Spiralarme im Vordergrund rechts oben sichtbar.

Wie ihr irdischer Namensvetter verliert die Kaulquappengalaxie wahrscheinlich ihren Schweif, wenn sie älter wird, und die Sternhaufen im Schweif bilden kleinere Begleiter der großen Spiralgalaxie.

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Kosmische Kollision formt galaktischen Ring

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Bildcredit: Röntgen: Chandra (NASA, CXC, INAF, A. Wolter et al.); Optisch: Hubble (NASA, STScI)

Beschreibung: Wie kann eine Galaxie die Form eines Ringes annehmen? Der Rand der rechts abgebildeten blauen Galaxie ist eine unermessliche, ringähnliche Struktur mit einem Durchmesser von 150.000 Lichtjahren, die aus neu gebildeten, extrem hellen massereichen Sternen besteht. Diese Galaxie, AM 0644-741, ist als Ringgalaxie bekannt und entstand durch eine gewaltige Galaxienkollision.

Wenn Galaxien kollidieren, durchdringen sie einander – ihre Einzelsterne kommen selten miteinander in Kontakt. Die ringähnliche Form ist das Ergebnis der gravitativen Störung, die durch eine kleine eindringende Galaxie verursacht wurde, welche die große Galaxie durchdrang. Als das geschah, wurden interstellares Gas und Staub komprimiert. Das löste eine Sternbildungswelle aus, die vom Einschlagspunkt auswärts wanderte, wie Wellen, die sich auf der Oberfläche eines Teiches ausbreiten.

Links ist die wahrscheinliche Eindringlingsgalaxie zu sehen. Das Bild ist eine Kombination aus Daten der Weltraumteleskope Hubble (sichtbares Licht) und Chandra (Röntgen). Röntgenlicht ist rosarot dargestellt und bildet Orte ab, an denen energiereiche Schwarze Löcher oder Neutronensterne hausen, die wahrscheinlich kurz nach der Galaxienkollision entstanden sind.

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Der Kampf von NGC 3256

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Bildcredit und Lizenz: NASA, ESA, Hubble Space Telescope

Beschreibung: Eine ungewöhnlich helle Zentralregion, wirbelnde Staubbahnen und ausladende Gezeitenschweife prägen die merkwürdige Galaxie NGC 3256, die das Nachspiel einer wahrhaft kosmischen Kollision ist. Der 500 Millionen Jahre alte Kampf zweier getrennter Galaxien reicht auf diesem scharfen Hubblebild etwa 100.000 Lichtjahre weit.

Wenn zwei Galaxien kollidieren, passiert das selten mit Einzelsternen, sondern riesige galaktische Wolken aus Molekülgas und Staub wechselwirken. Dabei beginnen eindrucksvolle Sternbildungsausbrüche. Die beiden ursprünglich spiralförmigen Galaxien hatten vor diesem Galaxienkampf ähnliche Massen. Ihre Scheiben sind nicht mehr getrennt, und die beiden Galaxienkerne sind hinter undurchsichtigem Staub verborgen. Auf einer Zeitskala von wenigen Hundert Millionen Jahren verschmelzen wahrscheinlich auch ihre Kerne, wenn aus NGC 3256 eine einzelne, große elliptische Galaxie wird.

NGC 3256 liegt fast 100 Millionen Lichtjahre entfernt im südlichen Segelsternbild Vela. Das Bildfeld enthält viele noch weiter entfernte Galaxien im Hintergrund und gezackte Sterne im Vordergrund.

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Spiralgalaxie NGC 4038 in Kollision

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

Beschreibung: Diese Galaxie hat ein schlechtes Jahrtausend. Eigentlich waren die letzten 100 Millionen Jahre nicht besonders gut, und die nächste Milliarde Jahre oder so wird wahrscheinlich ziemlich turbulent. NGC 4038 – rechts unten – war eine normale Spiralgalaxie, die sich um ihre Angelegenheiten kümmerte, bis NGC 4039 – links oben – in sie hineinstürzte. Hier ist das entstandene Trümmerfeld zu sehen, bekannt und berühmt als die Antennen.

Während die Gravitation jede Galaxie neu ordnet, prallen Gaswolken gegeneinander, es bilden sich helle blaue Knoten aus Sternen, massereiche Sterne entstehen und explodieren, und braune Fasern aus Staub werden verstreut. Am Ende verschmelzen die beiden Galaxien zu einer größeren Spiralgalaxie. Solche Kollisionen sind nicht ungewöhnlich, auch unsere Milchstraße hat mehrere Zusammenstöße erlebt und sollte in wenigen Milliarden Jahren mit der benachbarten Andromedagalaxie kollidieren.

Die Aufnahmen, aus denen dieses Bild entstand, wurden von professionellen Astronomen mit dem Weltraumteleskop Hubble erstellt, um Galaxienkollisionen besser zu verstehen. Diese Aufnahmen – und viele andere Hubble-Weltraumbilder – wurden seither veröffentlicht, damit interessierte Amateure diese herunterladen und bearbeiten können, zum Beispiel zu diesem visuell atemberaubenden Kompositbild.

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