Schlagwort: Gezeiten

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Die seltsamen Galaxien von Arp 273

Weit hinter den Sternen in unserer Milchstraße balgen sich zwei Galaxien. Eine erinnert an eine Schnecke, die andere ist wie ein lang gezogenes S geformt. Links daneben leuchten zwei helle, gezackte Sterne.

Bildcredit und Bildrechte: Wolfgang Ries/Stefan Heutz (Astrokooperation)

Die gezackten Sterne im scharfen kosmischen Porträt liegen in unserer Milchstraße. Die beiden auffälligen Galaxien dagegen befinden sich weit außerhalb der Milchstraße. Sie sind mehr als 300 Millionen Lichtjahre entfernt. Durch die Gezeitenkräfte wirken sie stark verzerrt, weil es zwischen dem Paar enge Begegnungen gibt.

Die Galaxien sind als Arp 273 (auch als UGC 1810) katalogisiert. Sie sehen seltsam aus. Doch inzwischen weiß man, dass wechselwirkende Galaxien im Universum häufig sind. Auch die große Andromeda-Spiralgalaxie, die etwa 2 Millionen Lichtjahre entfernt ist, nähert sich der Milchstraße. Arp 273 bietet vielleicht einen Ausblick auf diese Begegnung in ferner Zukunft. Wiederholte Begegnungen können auf einer kosmischen Zeitskala dazu führen, dass zwei Galaxien am Ende zu einer einzigen verschmelzen.

Aus unserer Sicht sind die hellen Kerne der Arp 273-Galaxien nur wenig mehr als 100.000 Lichtjahre voneinander entfernt.

Ö1-Nachtquartier: „Das Jahr in den Sternen“ mit Maria Pflug-Hofmayr

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Galaxien in Pegasus

Zwischen den Sternen sind viele Galaxien verteilt. Rechts oben ist eine große Spiralgalaxie, links unten eine Gruppe kleiner Galaxien, es ist Stephans Quintett.

Bildcredit und Bildrechte: Péter Feltóti

Diese weite, scharfe Teleskopansicht zeigt Galaxien. Sie liegen hinter den Sternen der Milchstraße an der nördlichen Grenze im hoch fliegenden Sternbild Pegasus. Rechts oben leuchtet die markante große Spirale NGC 7331. Sie ist ungefähr 50 Millionen Lichtjahre entfernt und eine der helleren Galaxien, die nicht in Charles Messiers berühmtem Katalog aus dem 18. Jahrhundert enthalten sind.

Die Galaxiengruppe links unten wirkt verworren. Man kennt sie als Stephans Quintett. Das Quintett ist ungefähr 300 Millionen Lichtjahre entfernt. Es ist ein dramatisches Beispiel für eine Kollision mehrerer Galaxien. Die mächtige fortlaufende Wechselwirkung posiert auf dem kosmischen Schnappschuss. Am Himmel sind Quintett und NGC 7331 ungefähr einen halben Grad voneinander entfernt.

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Arp 240: Hubble zeigt eine Brücke zwischen Spiralgalaxien

Zwischen diesen beiden Spiralgalaxien, die wir schräg von der Seite sehen, verläuft eine Sternenbrücke. Darin findet Sternbildung statt. Sie ist ein Hinweis auf starke Gezeitenkräfte bei einer nahen Begegnung.

Bildcredit: NASA, ESA, Weltraumteleskop Hubble; Bearbeitung und Bildrechte: Chris Kotsiopoulos

Warum läuft eine Brücke zwischen diesen beiden Spiralgalaxien? Die Brücke besteht aus Gas und Sternen. Sie ist ein klarer Hinweis, dass die beiden riesigen Sternsysteme eine Begegnung hatten. Durch die wechselseitige Gravitation erfuhren sie gewaltige Gezeiten. Zusammen sind sie als Arp 240 katalogisiert. Einzeln kennt man sie als NGC 5257 und NGC 5258.

Computermodelle der beiden Galaxien und das Alter ihrer Sternhaufen zeigen, dass sie vor erst 250 Millionen Jahren eine erste Passage aneinander vollendet haben. Die Gezeiten zogen nicht nur Materie heraus. Sie komprimierten auch das Gas. Das löste in beiden Galaxien und in der ungewöhnlichen Brücke Sternbildung aus.

Es geschieht wohl häufig, dass Galaxien verschmelzen. Arp 240 ist ein Schnappschuss. Er zeigt ein kurzes Stadiums in diesem unausweichlichen Prozess.

Das Paar Arp 240 ist ungefähr 300 Millionen Lichtjahre entfernt. Mit einem kleinen Teleskop sieht man es im Sternbild Jungfrau. Wiederholte nahe Begegnungen führen wohl am Ende zu einer Verschmelzung der beiden Galaxien. Dabei entsteht eine einzige gemeinsamen Galaxie.

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Die Strudelgalaxie und was dahinter liegt

Zwischen lose verteilten Sternen und Galaxien schwebt eine Doppelgalaxie. Rechts ist eine blau getönte größere Spiralgalaxie, links ist eine kleine, orange-rote Spirale, die von diffusen Nebeln umgeben ist.

Bildcredit und Bildrechte: Álvaro Ibáñez Pérez

Folgt der Deichsel am Großen Wagen vom Kasten weg bis zum letzten hellen Stern. Dann schiebt euer Teleskop ein bisschen nach Südwesten. Dort findet ihr vielleicht dieses tolle Paar wechselwirkender Galaxien. Es ist der 51. Eintrag in Charles Messiers berühmtem Katalog.

Die große Spiralgalaxie ist ein echter Spiralnebel mit klar definierter Spiralstruktur. Sie ist auch als NGC 5194 katalogisiert. Ihre Spiralarme und Staubbahnen schweben eindeutig vor ihrer Begleitgalaxie NGC 5195 links daneben. Das Paar ist etwa 31 Millionen Lichtjahre entfernt. Es liegt offiziell im kleinen Sternbild Jagdhunde.

M51 sieht zwar für das menschliche Auge blass und verschwommen aus. Doch das lang belichtete detailreiche Bild oben zeigt viel der zarten Komplexität, die sogar die kleinere Galaxie umgibt. Das Bild entstand zu Beginn des Jahres. Tausende der blassen Punkte im Hintergrund des Bildes sind Galaxien, die querfeldein im Universum verteilt sind.

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Nahaufnahme der Magellanschen Wolken: Hinweis auf Kollisionen

Die Große und die Kleine Magellansche Wolke sind in Echtfarben dargestellt und von dunklen Höfen umgeben. Der Hintergrund ist ein Schwarz-weiß-Negativ. So kommen die Sternströme dazwischen besser zur Geltung.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN) und David Martinez-Delgado (U. Heidelberg)

Sind die beiden berühmtesten Begleitgalaxien unserer Galaxis einst kollidiert? Das ist nicht sicher. Wenn man detailreiche Bilder wie dieses genau prüft, erhält man Hinweise, dass das passiert ist. Links oben ist die Große Magellansche Wolke (GMW) abgebildet, rechts unten die Kleine Magellansche Wolke (KMW).

Das Feld, das sie umgibt, ist ein Schwarz-weiß-Negativ. Es betont blasse Sternströme, die grau dargestellt sind. Es überrascht vielleicht, dass dieses forschungstaugliche Bild mit kleinen Teleskopen kompiliert wurde, um das fast 40 Grad große Weitwinkel-Bildfeld abzudecken.

Viele der blassen Nebulositäten sind galaktische Federwolken aus dünnem Staub in unserer Galaxis. Doch ein zarter Strom aus Sternen reicht anscheinend von der KMW zur GMW. Auch die Sterne um die GMW wirken asymmetrisch verteilt. In Simulationen ist das ein Hinweis, dass sie bei einer oder mehreren Kollisionen durch die Gravitation herausgezogen wurden.

Die GMW und die KMW sind am Südhimmel mit bloßem Auge sichtbar. Sicherlich helfen künftige Beobachtungen mit Teleskopen und Computersimulationen, die Geschichte unserer Milchstraße und ihrer Umgebung besser zu verstehen.

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Arp 286: Trio in Virgo

Drei Galaxien links im Bild sind ein Trio, sie wechselwirken miteinander. Rechts oben leuchten ein blauer und ein gelber Stern, beide haben Zacken und liegen in der Milchstraße.

Bildcredit und Bildrechte: CHART32-Team, Bearbeitung – Johannes Schedler

Das Szenario ist eine Komposition in Gelb und Blau, die mit einem Teleskop entstand. Sie zeigt ein Trio an Galaxien im Sternbild Jungfrau (Virgo), die miteinander wechselwirken. Die Galaxien sind fast 90 Millionen Lichtjahre entfernt. Rechts wiederholen zwei Sterne mit Zacken, die vorne in der Milchstraße liegen, die Farbtöne des Trios. Sie erinnern daran, dass Sterne in der Galaxis ähnlich sind wie jene in den fernen Universumsinseln.

NGC 5566 hat ausschweifende Spiralarme und undurchsichtige Staubbahnen. Sie ist riesig, etwa 150.000 Lichtjahre groß. Darüber liegt die kleine, blaue Galaxie NGC 5569. Die dritte Galaxie ist NGC 5560 nahe der Mitte. Sie ist bunt und wurde offenbar durch die Wechselwirkung mit NGC 5566 gestreckt und verzerrt.

Das Galaxientrio ist in Halton Arps Atlas ungewöhnlicher Galaxien von 1966 als Arp 286 gelistet. Inzwischen erkannte man, dass solche kosmischen Wechselwirkungen in der Entwicklung von Galaxien häufig vorkommen.

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NGC 4631: Die Walgalaxie

Im Bild schwebt eine leicht asymmetrische, von der Seite sichtbare Galaxie aus blauen Wolken, davor einige rosarote Staubwolken und in der Mitte eine orangefarbene Wölbung. Darüber leuchtet eine kleine ovale milchige Galaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

NGC 4631 ist eine große, schöne Spiralgalaxie. Sie ist nur 25 Millionen Lichtjahre entfernt. Wir sehen sie im wohlerzogenen nördlichen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) von der Seite. Die leicht verzerrte Keilform der Galaxie erinnert manche an einen kosmischen Hering und andere an ihren geläufigen Namen: Walgalaxie.

Wie auch immer, sie ist ähnlich groß wie unsere Milchstraße. Auf diesem scharfen Farbbild erkennt man leicht den gelblichen Kern, dunkle Staubwolken, helle, blaue Sternhaufen und rötliche Sternbildungsregionen in der Galaxie.

Die kleine, elliptische NGC 4627 ist eine Begleitgalaxie. Sie liegt über der Walgalaxie. Auf detailreichen Bildern sieht man blasse Sternströme. Es sind die Reste kleiner Begleitgalaxien, die in ferner Vergangenheit durch wiederholte Begegnungen mit dem Wal zerrissen wurden. Die Walgalaxie hat auch einen Hof aus heißem Gas. Er strömte aus ihr heraus und leuchtet im Röntgenlicht.

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Animation der Entwicklung von Galaxien

Videocredit: Donna Cox (AVL NCSA/U. Illinois) et al, GSFC der NASA, AVL, NCSA

Wie entstand das heutige Universum aus einem so gleichmäßigen Beginn? Um das zu verstehen, berechnete die NASA mit Forschenden der Quantenkosmologie dieses Animationsvideo. Es läuft in Zeitraffer. Die Simulation zeigt einen Teil des Universums. Sie umfasst 100 Millionen Lichtjahre. Es beginnt etwa 20 Millionen Jahre nach dem Urknall und läuft bis in die Gegenwart.

Der Beginn läuft glatt. Dann verwandeln sich Klumpen aus Materie durch die Gravitation in Galaxien. Die Galaxien bewegen sich sofort aufeinander zu. Bald kondensieren viele davon zu langen Fasern. Andere verschmelzen zu einem großen, heißen Galaxienhaufen. Solche Simulationen untersuchen mögliche Eigenschaften des Universums. Das hilft bei der Entwicklung der Konstruktion des Weltraumteleskops James Webb. Sein Start ist derzeit für Ende 2018 geplant.

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