M82: Sternbildungsgalaxie mit Superwind

Die zigarrenförmige Galaxie M82 im Sternbild Ursa Major ist von einem rötlichen Sternenwind umgeben. In der Galaxie findet heftige Sternbildung statt.

Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.)

M82 heißt wegen ihrer länglichen Erscheinung auch Zigarrengalaxie. Diese Sternbildungsgalaxie besitzt einen Superwind. Der Ausbruch an Sternbildung in M82 führt durch nachfolgende Supernovaexplosionen und mächtige Winde von massereichen Sternen zu einem gewaltigen Materieausfluss.

Dieses scharfe Teleskopbild zeigt klare Hinweise auf den Superwind. Er strömt aus der Zentralregion der Galaxie. Die Emissionen der langen Ausflussranken aus atomarem Wasserstoff leuchten in rötlichen Farbtönen. Das Gas im Superwind ist mit schweren Elementen angereichert. Diese sind in massereichen Sternen entstanden. Ein Teil des Gases entweicht wohl in den intergalaktischen Raum.

In das detailreiche Bild wurden Daten eingefügt, die mit Schmalbandfiltern gewonnen wurden. Sie zeigen eine zarte Struktur, die als Kappe bezeichnet wird. Diese Kappe schwebt links oben etwa 35.000 Lichtjahre über der Galaxie. Anscheinend ist sie ein galaktischer Halo aus Materie, die vom Superwind-Aufprall oder durch intensive ultraviolette Strahlung der jungen, massereichen Sterne im Galaxienkern ionisiert wurde.

Die gewaltige Sternbildung in M82 wurde durch eine enge Begegnung mit der nahen großen Galaxie M81 ausgelöst. Diese dauert noch etwa 100 Millionen Jahre. M82 ist zwölf Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Sie befindet sich nahe der nördlichen Grenze des Sternbildes Ursa Major.

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Die große Spiralgalaxie M81 und Arps Bogen

Mitten im Bild dreht sich die Spiralgalaxie M81 im Sternbild Große Bärin. Sie besitzt zwei ausgeprägte Spiralarme, ist aber keine Balkenspiralgalaxie. Ihr gelber Kern bildet einen starken Kontrast zu den blauen Spiralarmen.

Bildcredit und Bildrechte: Bernard Miller

Eine der hellsten Galaxien am irdischen Himmel ist ähnlich groß wie unsere Milchstraße. Es ist die Spiralgalaxie M81. Sie ist 11,8 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im nördlichen Sternbild Großer Bär (Ursa Major).

Das hoch aufgelöste Bild der Region zeigt Details im hellen, gelblichen Kern. Auch blassere Strukturen in den prächtigen blauen Spiralarmen und ausschweifenden Staubbahnen sind abgebildet. Nach rechts oben wächst eine ausgedehnte, gebogene Struktur aus der Galaxienscheibe hinaus. Sie ist als Arps Bogen bekannt.

Arps Bogen wurde in den 1960er-Jahren untersucht. Man hält sie für einen Gezeitenschweif, das wäre Materie, die durch gravitative Wechselwirkung mit ihrer großen Nachbargalaxie M82 aus M81 herausgezogen wurde.

Doch eine spätere Untersuchung zeigt, dass zumindest ein Teil von Arps Schleife wahrscheinlich in unserer eigenen Galaxis liegt. Die Farben der Schleife in sichtbarem und infrarotem Licht entsprechen den Farben der weitverbreiteten Staubwolken, die nur wenige Hundert Lichtjahre über der Ebene der Milchstraße liegen. Es sind relativ unerforschte galaktische Wolkenranken. Milchstraßensterne und Staubwolken liegen im Vordergrund dieser Ansicht.

Die Zwerggalaxie Holmberg IX, die M81 begleitet, leuchtet über der großen Spirale. Am Himmel ist dieses Bild etwa 0,5 Grad breit, das entspricht etwa der Größe des Vollmondes.

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Die ausgefranste Galaxie NGC 3169

Mitten im Bild leuchten zwei schräge Galaxien, die an Augen erinnern. Ihre Spiralarme wurden durch Gezeiten bei engen Begegnungen verzerrt.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Universität Arizona

Diese kosmische Szenerie ist etwa 70 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist unter dem hellen Stern Regulus im blassen Sternbild Sextant hingewürfelt. Links ist die ausgefranste helle Spiralgalaxie NGC 3169. Ihre schönen Arme sind zu ausladenden Gezeitenschweifen verzerrt, weil NGC 3169 (links) und ihre Nachbarin NGC 3166 gravitativ wechselwirken. Das ist sogar für helle Galaxien im lokalen Universum ein häufiges Schicksal.

Die herausgezogenen Sternbögen und -schwaden sind Anzeichen für Wechselwirkung durch Gravitation. Auf diesem detailreichen, bunten Galaxien-Gruppenbild scheinen sie förmlich zu wuchern. Das Bild ist 20 Bogenminuten breit. In der geschätzten Entfernung der Gruppe sind das etwa 400.000 Lichtjahre. Rechts zeigt sich die kleinere Galaxie NGC 3165.

NGC 3169 leuchtet im gesamten Spektrum von Radio- bis Röntgenstrahlung, und sie enthält einen aktiven galaktischen Kern. Wahrscheinlich befindet sich darin ein sehr massereiches schwarzes Loch.

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Arp 188 und der Schweif der Kaulquappe

Die Galaxie im Bild wurde kräftig durcheinander gewirbelt. Nach links unten breitet sich ein langer Schweif aus, den eine eindringende Galaxie herausgezogen hat.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Bill Snyder (Heavens Mirror Observatory)

Ferne Galaxien bilden eine dramatische Kulisse für die zerrissene Spiralgalaxie Arp 188. Sie wird auch Kaulquappengalaxie genannt. Das Panorama entstand aus Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs. Die kosmische Kaulquappe ist etwa 420 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie befindet sich im nördlichen Sternbild Drache. Ihr markanter Schweif ist ungefähr 280.000 Lichtjahre lang. Er besitzt strukturlose, massereiche blaue Sternhaufen.

Es geht die Mär, dass eine kompaktere Eindringlingsgalaxie vor Arp 188 vorbeizog. In dieser Ansicht bewegte sie sich von rechts nach links. Sie wurde durch ihre gravitationsbedingte Anziehung um die Kaulquappe geschleudert. Bei der engen Begegnung zogen die Gezeitenkräfte Sterne, Gas und Staub aus der Spiralgalaxie heraus. Aus diesen entstand der spektakuläre Schweif. Die eindringende Galaxie liegt zirka 300.000 Lichtjahre hinter der Kaulquappe. Sie ist links oben durch die Spiralarme im Vordergrund zu sehen.

Wie ihr irdischer Namensvetter wird die Kaulquappe wahrscheinlich ihren Schweif verlieren, wenn sie älter wird, wobei die Haufen im Schweif kleinere Begleiter der großen Spiralgalaxie bilden werden.

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Phobos, der todgeweihte Marsmond

Der Himmelskörper im Bild erinnert an einen Asteroiden, er ist rötlich und vorne gräulich, auf seiner Oberfläche sind viele Krater, rechts ist ein besonders großer Krater, von dem ausgehend Rillen über den ganzen Körper verlaufen.

Bildcredit: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA

Dieser Mond ist dem Untergang geweiht. Mars, der Rote Planet, ist nach dem römischen Kriegsgott benannt. Er besitzt zwei winzige Monde, Phobos und Deimos, deren Namen von den griechischen Bezeichnungen für Furcht und Schrecken abgeleitet sind. Diese Marsmonde sind vielleicht eingefangene Asteroiden. Sie kamen möglicherweise aus dem Hauptasteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter oder von noch weiter entfernten Bereichen des Sonnensystems.

Dieses Farbbild des Mars Reconnaissance Orbiter zeigt den größeren Mond Phobos. Das Bild hat eine Auflösung von etwa sieben Metern pro Bildpunkt. Phobos ist ein asteroidenähnliches Objekt, das von vielen Kratern übersät ist. Er kreist sehr tief über dem Mars, nur 5800 Kilometer über der Oberfläche. Daher ziehen ihn Gravitations- und Gezeitenkräfte hinunter. Zum Vergleich: Unser Mond kreist 400.000 Kilometer von der Erde entfernt.

In etwa 100 Millionen Jahren zerbricht Phobos wahrscheinlich unter der Belastung der unerbittlichen Gezeitenkräfte. Seine Trümmer bilden dann einen Ring um den Mars, der sich langsam auflöst.

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Verschmelzende NGC 2623

Im Zentrum ist ein wirres Knäul, das aus zwei Galaxien besteht, links ist ein gekrümmter Schweif aus Sternen, Staub und blauen Sternhaufen hinausgeschleudert, rechts ein relativ gerader Arm aus Sternen und Staub.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Martin Pugh

NGC 2623 besteht eigentlich aus zwei Galaxien, die zu einer verschmelzen. Das Paar befindet sich im Endstadium einer gigantischen Galaxienverschmelzung. Es steht etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Krebs (Cancer). Die gewaltige Begegnung zweier Galaxien könnte jener der Milchstraße ähneln. Sie verursachte weitläufige Sternbildung beim hell leuchtenden Kern und in den auffälligen Gezeitenschweifen.

Die Gezeitenschweife liegen einander gegenüber. Sie sind voller Staub, Gas und junger, blauer Sternhaufen, sie erstrecken sich mehr als 50.000 Lichtjahre vom verschmolzenen Kern. Bei der Verschmelzung entstand wahrscheinlich ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Sein Wachstum liefert die Energie für die Aktivität in der Kernregion. Durch die Sternbildung und ihren aktiven galaktischen Kern leuchtet NGC 2623 sehr hell im gesamten Spektrum.

Diese scharfe kosmische Aufnahme von NGC 2623 oder Arp 243 entstand aus Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs. Sie zeigt auch noch weiter entfernte Hintergrundgalaxien, die im ganzen Bildfeld verteilt sind.

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Galaxienkollision in NGC 6745

Die Spiralgalaxie mitten im Bild hat mehrere nahe Begegnungen und Kollisionen hinter sich und wirkt stark verzerrt.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)-ESA/Hubble-Zusammenarbeit; Dank an Roger Lynds (KPNO/NOAO) et al.

Normalerweise sehen Galaxien nicht so aus. NGC 6745 zeigt, was passiert, wenn zwei Galaxien wenige Hunderte Millionen Jahre lang kollidieren. Knapp außerhalb der rechten unteren Ecke des digital geschärften Bildes befindet sich die kleinere Galaxie, die sich entfernt.

Die größere Galaxie war ursprünglich eine Spiralgalaxie. Sie ist jetzt jedoch beschädigt und sieht merkwürdig aus. Die Gravitation hat die Gestalt der Galaxien verzerrt. Wahrscheinlich sind in beiden Galaxien keine Sterne unmittelbar zusammengestoßen. Doch das Gas, der Staub und die sie umgebenden Magnetfelder wechselwirken direkt miteinander.

Aus der größeren Galaxie wurde rechts unten ein Knoten aus Gas herausgezogen, der begonnen hat, neue Sterne zu bilden. NGC 6745 ist etwa 80.000 Lichtjahre breit und ungefähr 200 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Kollision der Spiralgalaxie NGC 4038

Eine stark verworrene Galaxie wechselwirkt auf diesem Bild mit einer zweiten Galaxie. Die beiden haben hellgelbe Kerne, die linke ist von hellblau leuchtenden jungen Sternhaufen umgeben, vor beiden laufen bräunliche Staubbahnen.

Bildcredit: Datensammlung: Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Danny Lee Russell

Diese Galaxie hat ein mieses Jahrtausend. Eigentlich waren sogar die letzten 100 Millionen Jahre nicht so gut. Vielleicht sind die nächsten Milliarden Jahre ebenfalls etwas stürmisch.

Links oben befindet sich NGC 4038. Sie war eine gewöhnliche Spiralgalaxie und war mit sich selbst beschäftigt. Dann knallte NGC 4039 rechts dagegen. Dabei entstehend dieser Trümmerhaufen. Er ist als „die Antennen“ bekannt. Die Gravitation ordnet beide Galaxien neu. Dabei prallen Gaswolken aufeinander. Es entstehen helle, blaue Knoten aus Sternen und massereiche Sterne, die explodieren. Braune Fasern aus Staub werden verteilt.

Irgendwann verschmelzen die beiden Galaxien zu einer größeren Spiralgalaxie. Solche Kollisionen sind nicht ungewöhnlich. Sogar unsere Milchstraße erlebte in der Vergangenheit mehrere Kollisionen. Voraussichtlich stößt sie in wenigen Milliarden Jahren mit der benachbarten Andromedagalaxie zusammen.

Die Aufnahmen für dieses Bild wurden von Forschenden mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen, um Galaxienkollisionen zu untersuchen. Die Einzelbilder und viele weitere detailreiche Himmelsaufnahmen von Hubble wurden seither veröffentlicht. Interessierte Laien luden sie herunter und kombinierten sie zu diesem visuell ansprechenden Kompositbild.

Galerie: Perseïden-Meteorstrom 2012

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