Arp 87: Hubble zeigt verschmelzende Galaxien

Das Galaxienpaar Arp 87 ist durch eine Brücke aus Sternen und Materie verbunden. Die linke Galaxie ist eher spiralförmig, wir sehen sie von oben, die rechte Galaxie ist stärker verkrümmt, wir sehen sie von der Seite. Links unten ist eine schmale Galaxie von der Kante sichtbar, die wahrscheinlich nicht zum System gehört.

Bildcredit: NASA, ESA, Weltraumteleskop Hubble; Bearbeitung: Douglas Gardner

Dieser Tanz führt zum Ende. Diese beiden großen Galaxien kämpfen, und dabei entsteht eine kosmische Brücke aus Sternen, Gas und Staub. Sie ist derzeit mehr als 75.000 Lichtjahre lang und verbindet die Galaxien. Die Brücke ist ein starkes Indiz, dass die beiden riesigen Sternsysteme nahe aneinander vorbeigewandert sind. Dabei erfuhren sie durch die wechselseitige Gravitation gewaltige Gezeiten.

Ein weiterer Hinweis ist, dass die rechte Spiralgalaxie, die wir von oben sehen, viele junge blaue Sternhaufen enthält, die bei einem Ausbruch an Sternbildung entstanden sind. Die Galaxie ist auch als NGC 3808A bekannt.

Die verdrehte Spirale links ist NGC 3808B. Wir sehen sie von der Seite. Sie ist anscheinend in die Materie gehüllt, welche die Galaxien verbindet, und sie ist von einem seltsamen Polarring umgeben.

Das System ist zusammen als Arp 87 bekannt. Morphologisch ist es als „seltsam“ klassifiziert. Solche Wechselwirkungen dauern Milliarden Jahre. Wiederholte enge Begegnungen führen schließlich zum Ende in dem Sinn, dass nur eine einzige Galaxie übrig bleibt. Dieses Szenario sieht zwar seltsam aus, doch Galaxienverschmelzungen finden wahrscheinlich häufig statt. Arp 87 zeigt ein Stadium in diesem unausweichlichen Prozess.

Das Paar Arp 87 ist zirka 300 Millionen Lichtjahre entfernt und steht im Sternbild Löwe. Die markante Spirale ganz links, die wir von der Seite sehen, ist anscheinend eine weit entfernte Hintergrundgalaxie, die nicht an der Verschmelzung teilnimmt.

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Phobos, der verlorene Marsmond

Der Marsmond Phobos ist hier bildfüllend dargestellt. Rechts ist ein riesiger Krater. Der ganze Mond ist von Kratern übersät. Sehr auffällig sind die Rillen, die parallel über die Oberfläche verlaufen. Sie sind vielleicht ein Hinweis auf die starken Gezeitenkräfte, die den Mond eines Tages vermutlich zerlegen.

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

Dieser Mond ist dem Untergang geweiht. Mars ist Rote Planet, er wurde nach dem römischen Kriegsgott benannt. Der Mars besitzt zwei winzige Monde, Phobos und Deimos. Ihre Namen sind die griechischen Begriffe für Furcht und Schrecken. Die Marsmonde sind vielleicht eingefangene Asteroiden aus dem Hauptasteroidengürtel, der zwischen Mars und Jupiter verläuft, oder sie stammen aus Bereichen im Sonnensystem, die noch weiter entfernt sind.

Der größere Mond ist Phobos. Das faszinierende Farbbild der Robotersonde Mars Reconnaissance Orbiter zeigt ihn als asteroidenähnliches Objekt mit vielen Kratern. Die Auflösung beträgt etwa sieben Meter pro Bildpunkt. Phobos kreist so tief um den Mars, dass ihn die Gezeitenkräfte hinunterziehen. Er ist nur 5800 Kilometer über der Oberfläche. Unser Mond kreist im Vergleich dazu 400.000 Kilometer entfernt um die Erde.

Kürzlich wurden die langen Rillen untersucht. Das Ergebnis lässt vermuten, dass sie durch eine Gezeitenstreckung entstanden sind, die den ganzen Körper erfasste. Die Gezeitenstreckung entstand durch den Kräfteunterschied der Marsgravitation an zwei Enden von Phobos. Die Rillen sind also vielleicht ein Hinweis auf eine frühe Phase der Auflösung von Phobos. Dabei entsteht ein Ring aus Trümmern um den Mars.

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Wiederverwertung in NGC 5291

Mitten im Bild kommen zwei Galaxien einander sehr nahe. Die kleinere Galaxie links unten ist muschelförmig. Nach oben und unten zieht sich ein Gezeitenschweif hinaus, in dem viele Zwerggalaxien entstehen. Das Bildfeld ist voller Sterne und Galaxien.

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

Bei einer urzeitlichen Kollision zweier Galaxien wurden die Trümmer der gasreichen Galaxie NGC 5291 weit in den intergalaktischen Raum geschleudert. Sie ist 200 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Mitten in dieser spektakulären Szene befinden sich NGC 5291 und der wahrscheinliche Eindringling, die „Muschel“-Galaxie.

Das scharfe Bild entstand mit einem Teleskop auf der Erde. Es zeigt den Galaxienhaufen Abell 3574 im südlichen Sternbild Zentaur. An den 100.000 Lichtjahre langen Gezeitenschweifen sind Klumpen von Zwerggalaxien verteilt. Sie ähneln einander und enthalten wenig alte Sternen, haben aber offensichtlich einen Überfluss junger Sterne und aktiver Regionen mit Sternbildung.

Die Zwerggalaxien enthalten ungewöhnlich viele Elemente, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium. Sie entstanden wahrscheinlich im intergalaktischen Raum. Dort bereiten sie die angereicherten Reste von NGC 5291 auf.

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NGC 3169 entwirren

Zwei Spiralgalaxien sind übereinander angeordnet. Wir sehen sie schräg von oben. Auf den ersten Blick wirken sie normal, auf den zweiten Blick erkennt man, dass sie durch die Gezeiten verzerrt sind.

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

Die Spiralgalaxie NGC 3169 entwirrt sich scheinbar in dieser kosmischen Szene. Die Ansicht ist ungefähr 70 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt gleich unter dem hellen Stern Regulus im blassen Sternbild Sextant.

Die Spiralarme sind zu ausladenden Gezeitenschweifen verzerrt, weil NGC 3169 oben und die benachbarte Galaxie NGC 3166 durch Gravitation miteinander wechselwirken. Dieses häufige Schicksal trifft sogar helle Galaxien im lokalen Universum. Lang gezogene Sternbögen und Schwaden sind Hinweise auf gravitative Wechselwirkungen. Sie wuchern scheinbar auf diesem detailreichen, farbigen Gruppenbild mit Galaxien.

Das Bild ist 20 Bogenminuten breit. Das entspricht in der geschätzten Entfernung der Gruppe etwa 400.000 Lichtjahren. Es zeigt auch die kleine, blasse Galaxie NGC 3165 rechts unten. NGC 3169 leuchtet im ganzen Spektrum von Radiowellen bis Röntgenstrahlen, weil sie einen aktiven galaktischen Kern besitzt. Er enthält wahrscheinlich ein sehr massereiches Schwarzes Loch.

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Massereiches Schwarzes Loch zerfetzt einen Stern

Rechte am Illustrationsvideo: Raumfahrtzentrum Goddard der NASA, CI Lab

Was passiert, wenn ein Stern einem Schwarzen Loch zu nahe kommt? Kürzlich beobachteten Weltraumteleskope ein Ereignis im Zentrum einer fernen Galaxie. Es wird als ASASSN-14li bezeichnet. Anscheinend erzählt es die zermürbende Geschichte eines Sterns. Zwar konnte es nicht genau beobachtet werden. Doch die Schwankungen im energiereichen Licht lassen vermuten, dass ein Teil des Sterns zerfetzt wurde. Außerdem entstand eine wirbelnde Scheibe um den dunklen Abgrund.

Die Video-Animation zeigt das mögliche Szenario. Ein Strahl läuft die Rotationsachse des Schwarzen Lochs entlang. Der weiße, innerste Teil der Scheibe leuchtet im Röntgenlicht am hellsten. Er treibt vielleicht einen periodischen, blau dargestellten Wind an.

In Röntgen- und Ultraviolettlicht wird in Zukunft beobachtet, wie Sterne von Schwarzen Löchern zerstört werden. Das passiert auch im Zentrum der Milchstraße. Diese Beobachtungen versprechen mehr Information zur komplexen Dynamik, die sich in einigen der heißesten Orte mit der stärksten Gravitation im Universum entwickelt.

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Arp 159 und NGC 4725

Rechts am Rand ist eine prachtvolle Spiralgalaxie mit nur einem markanten Spiralarm. Links ist eine fluffige Galaxie mit Gezeitenschweifen.

Bildcredit und Bildrechte: Stephen Leshin

Der kosmische Schnappschuss zeigt punktförmige Sterne und merkwürdige Galaxien. Die Teleskopansicht liegt im gut gekämmten Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices). Manche Sterne sind hell genug für Lichtkreuze. Sie liegen im Vordergrund des Bildes in unserer Milchstraße.

Doch die beiden markanten Galaxien liegen weit außerhalb unserer Galaxis. Sie sind etwa 41 Millionen Lichtjahre entfernt. Die kleinere, verzerrte Galaxie links ist auch als NGC 4747 bekannt. Sie ist der 159. Eintrag im Arp-Katalog ungewöhnlicher Galaxien. Ihre ausladenden Gezeitenschweife sind ein Hinweis auf starke Wechselwirkungen durch Gravitation in ihrer Vergangenheit.

Die viel größere Galaxie NGC 4725 rechts ist wahrscheinlich ihre Begleiterin. Sie besitzt einen Durchmesser von 100.000 Lichtjahren. Auf den ersten Blick wirkt NGC 4725 wie eine normale Spiralgalaxie. In ihrer Zentralregion leuchtet markantes gelbliches Licht von kühlen, älteren Sternen. In den staubhaltigen Außenbezirken der Spirale weicht dieses gelbe Licht den jüngeren, heißen blauen Sternhaufen. Insgesamt wirkt NGC 4725 mit nur einem Hauptspiralarm etwas seltsam.

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Galaxie NGC 7714 nach Kollision

Eine verzerrte Spiralgalaxie ist von einem nebelartigen Ring aus gelblichen Sternen umgeben, von dem ein Schweif nach rechts reicht. In der Galaxie sind leuchtend blaue Sternbildungsgebiete.

Bildcredit: NASA, ESA; Danksagung: A. Gal-Yam (Weizmann Inst.)

Springt diese Galaxie durch einen riesigen Ring aus Sternen? Das vielleicht nicht. Die genaue Dynamik im Bild ist noch unklar. Bekannt ist aber, dass die Galaxie NGC 7714 kürzlich bei einer Kollision mit einer benachbarten Galaxie gestreckt und verzerrt wurde.

Die kleinere Nachbarin NGC 7715 liegt links außerhalb des Bildes. Sie stieß vermutlich mitten durch NGC 7714. Beobachtungen lassen vermuten, dass der hier gezeigte goldene Ring aus Millionen älterer sonnenähnlicher Sterne besteht, die wahrscheinlich zusammen mit den inneren bläulicheren Sternen wandern. Im Kontrast dazu findet anscheinend im hellen Zentrum von NGC 7714 ein Ausbruch an Sternbildung statt.

NGC 7714 liegt etwa 100 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Fische (Pisces). Die Wechselwirkungen zwischen diesen Galaxien begannen wahrscheinlich vor ungefähr 150 Millionen Jahren. Sie sollten mehrere Hundert Millionen Jahre andauern. Danach könnte eine einzige zentrale Galaxie entstehen.

APOD-Retrospektive: verzerrte und wechselwirkende Galaxien

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Trio Leo

Die drei Galaxien im Bild sind Spiralgalaxien im Sternbild Löwe, die eng beisammen stehen. Die Galaxie links unten ist von der Kante zu sehen, ihre Scheibe wirkt fluffig. Durch die Mitte verläuft ein dunkles Staubband.

Bildcredit und Bildrechte: Philippe Durville

Diese berühmte Gruppe ist das Leo-Triplett. Es sind drei prächtige Galaxien in einem engen Sichtfeld, sogar dann, wenn man sie mit kleineren Teleskopen fotografiert. Einzeln sind sie als NGC 3628 (links), M66 (rechts unten) und M65 (oben) bekannt.

Alle drei sind große Spiralgalaxien. Doch sie sehen einander nicht ähnlich, weil ihre galaktischen Scheiben in verschiedenen Winkeln zu uns zeigen. NGC 3628 ist von der Seite zu sehen. Ihre undurchsichtigen Staubstraßen schneiden durch die Ebene der Galaxie. Die Scheiben von M66 und M65 sind stark genug geneigt, dass wir ihre Spiralstruktur sehen.

Gravitations-Wechselwirkungen zwischen den Galaxien der Gruppe führten zu verräterischen Zeichen. Dazu zählt die gekrümmte, aufgeblähte Scheibe von NGC 3628. Außerdem sind die Spiralarme von M66 in die Länge gezogen.

Das Bild der Region ist am Himmel ungefähr ein Grad groß, also so breit wie zwei Vollmonde. Das Trio ist mehr als 500.000 Lichtjahre entfernt. Dort ist das Bildfeld mehr 30 Millionen Lichtjahre breit.

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