Schlagwort: Gezeiten

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Sternströme im lokalen Universum

Die Abbildung zeigt ein Raster aus 20 Galaxien, die farbinvertiert dargestellt sind, sodass die Sternströme in ihren Außenbereichen hervortreten.

Bildcredit: David Martinez Delgado et al.

Hier sind zwanzig Galaxien dargestellt. Sie sind Teil einer ehrgeizigen astronomischen Untersuchung von Gezeitensternströmen. Jede Tafel zeigt eine zusammengesetzte Ansicht: Je ein Bild einer Galaxie wird mit einem lange belichteten, invertierten Bild kombiniert. Die Bilder stammen aus öffentlich zugänglichen Bildvermessungen von nahen massereichen Galaxien.

Die invertierten Bilder zeigen schwache kosmische Strukturen. Diese Sternströme sind Hunderttausende Lichtjahre lang. Sie entstehen aus gravitativen Störungen und möglichen Verschmelzungen von Begleitgalaxien im lokalen Universum. Durchmusterungen von Verschmelzungen und gravitativen Gezeitenwechselwirkungen zwischen massereichen Galaxien und ihren kleinen Begleitgalaxien bieten wichtige Informationen für aktuelle Modelle der Galaxienbildung und der Kosmologie.

Die Entdeckung von Sternströmen in der benachbarten Andromeda-Galaxie und in unserer Milchstraße sind natürlich auch starke Hinweise für eine andauernde Störung von Begleitgalaxien in unserer lokalen Galaxiengruppe.

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IFN und die NGC 7771-Gruppe

Hinter dicht verteilten Sternen sind mehrere Galaxien zu sehen. In der Mitte sind zwei stark verzerrte Spiralgalaxien mit Hüllen.

Bildcredit und Bildrechte: Steve Mandel und Bob Fera

Die Galaxien der Gruppe NGC 7771 sind in dieser faszinierenden Himmelsaufnahme zu sehen. Die große, kantige Spirale in der Nähe des Zentrums ist die ca. 200 Millionen Lichtjahre entfernte NGC 7771 im Sternbild Pegasus. Sie hat einen Durchmesser von ca. 75.000 Lichtjahren. Darunter befinden sich zwei kleinere Galaxien. Rechts davon ist die große Spiralgalaxie NGC 7769 im Draufblick zu sehen.

Die Galaxien der Gruppe NGC 7771 stehen miteinander in Wechselwirkung, da sie wiederholt nahe aneinander vorbeiziehen. Das wird schließlich in kosmischen Zeiträumen zu Galaxienverschmelzungen führen. Die Wechselwirkungen lassen sich anhand von Verzerrungen in der Form der Galaxien nachverfolgen. Die schwachen Sternenströme zwischen ihnen entstehen durch die gegenseitigen Gravitationsgezeiten.

Ein klarer Blick auf diese Galaxiengruppe ist jedoch nur schwer möglich, da die Langzeitbelichtung auch ausgedehnte Staubwolken im Vordergrund zeigt, die sich über das gesamte Bildfeld erstrecken.

Die schwachen, staubigen galaktischen Zirruswolken sind als Integrated Flux Nebulae (IFN) bekannt. Die schwachen IFN reflektieren das Sternenlicht unserer eigenen Milchstraßengalaxie und liegen nur wenige hundert Lichtjahre über der galaktischen Ebene.

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Hubble zeigt die Kaulquappengalaxie

Rechts oben ist eine Spiralgalaxie, die von schleifenförmigen Spiralarmen umwickelt ist. Nach links unten zieht sich ein langer Gezeitenschweif aus blauen Sternhaufen.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Harshwardhan Pathak

Warum hat diese Galaxie einen so langen Schweif? Diese Ansicht entstand aus Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs. Weit entfernte Galaxien bilden eine grandiose Kulisse für die zerrissene Spiralgalaxie Arp 188. Sie wird auch Kaulquappengalaxie genannt.

Die kosmische Kaulquappe ist an die 420 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im nördlichen Sternbild Drache (Draco). Ihr augenfälliger Schweif ist etwa 280.000 Lichtjahre lang und enthält massereiche helle, blaue Sternhaufen.

Es heißt, dass eine kompaktere Galaxie vor Arp 188 vorbeizog – in dieser Ansicht von rechts nach links – und durch die Gravitation hinter die Kaulquappe gewickelt wurde. Bei der engen Begegnung zogen die Gezeitenkräfte Sterne, Gas und Staub aus der Spiralgalaxie heraus, sodass der auffällige Schweif entstand.

Die eindringende Galaxie liegt etwa 300.000 Lichtjahre hinter der Kaulquappe. Sie lugt rechts oben durch die Spiralarme im Vordergrund. Wie ihr Namensvetter auf der Erde verliert die Kaulquappengalaxie wohl ihren Schweif, wenn sie älter wird. Die Sternhaufen im Sternschweif bilden dann kleinere Begleiterinnen der großen Spiralgalaxie.

APOD in Weltsprachen: arabisch (IG), bulgarisch, chinesisch (Peking), chinesisch (Taiwan), deutsch, Farsi, französisch, hebräisch, japanisch, katalanisch, niederländisch, portuguiesisch, russisch, serbisch, slowenisch, spanisch, taiwanesisch, tschechisch, türkisch und ukrainisch

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M83: Sternenströme und tausend Rubine

Die Galaxie in der Bildmitte ist direkt von oben zu sehen, sie hat einen gelblichen Kern, blaue Spiralarme und ist von Staubwolken und roten Sternbildungsregionen überzogen.

Bildcredit und Bildrechte: Michael Sidonio

Die große, helle und wunderschöne Spiralgalaxie M83 liegt nur zwölf Millionen Lichtjahre von uns entfernt in der südöstlichen Spitze des sehr lang gezogenen Sternbilds Hydra (der Wasserschlange). Die Galaxie hat einen Durchmesser von etwa 40.000 Lichtjahren.

Wegen ihrer deutlichen Spiralarme wird M83 auch Südliches Feuerrad genannt. Doch die zahlreichen rötlichen Sternentstehungsgebiete entlang der dichten Staubbahnen in den Spiralarmen legen noch einen weiteren Spitznamen nahe: die Galaxie der tausend Rubine.

Die lang belichtete Digitalaufnahme zeigt auch den schwachen, ausgedehnte Halo der hellen Galaxie. Im unteren Teil des Bildes liegt ein gebogener Sternenstrom. Er entstand durch die Gravitation einer kleineren Galaxie, mit der M83 verschmolzen ist. Die Astronomen David Malin und Brian Hadley fanden diesen schwachen Sternenstrom Mitte der 1990er-Jahre durch verstärkte Ausarbeitung von Fotoplatten.

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Animation: Schwarzes Loch vernichtet Stern

Video-Illustrationscredit: DESY, Labor für Wissenschaftskommunikation

Was passiert, wenn ein Stern einem Schwarzen Loch zu nahe kommt? Das Schwarze Loch kann ihn zerreißen – aber wie? Nicht seine starke Anziehungskraft ist das Problem, sondern der Unterschied der Gravitationswirkung an verschiedenen Seiten des Sterns.

Das hier gezeigte animierte Video illustiert diese Zerreißprobe: Zuerst sieht man einen Stern, der sich einem Schwarzen Loch nähert. Während seine Umlaufgeschwindigkeit ansteigt, wird die äußere Atmosphäre des Sterns bei der größten Annäherung abgerissen.

Ein großer Anteil der Sternatmosphäre entweicht in die Tiefen des Alls, aber ein anderer Anteil kreist weiterhin um das Schwarze Loch und bildet eine Akkretionsscheibe.

Dorthin führt uns die Animation im Folgenden. Während wir uns zum Schwarzen Loch umsehen, nähern wir uns der Akkretionsscheibe. Aufgrund der seltsamen visuellen Effekten von Gravitationslinsen kann man sogar die Rückseite der Akkretionsscheibe sehen. Schließlich schauen wir entlang der Jets, die entlang der Rotationsachse ausgestoßen werden. Modellrechnungen der theoretischen Astrophysik zeigen, dass diese Jets nicht nur hochenergetisches Gas auswerfen, sondern auch hochenergetische Neutrinos. Eins davon könnte kürzlich auf der Erde gesehen worden sein.

Beinahe Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator

Heute vor 29 Jahren wurde das erste APOD veröffentlicht

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NGC 3169 entschlüsseln

Mitten im Bild leuchten zwei verschwommen wirkende große Galaxien. Sie erinnern an zwei Augen.

Bildcredit und Bildrechte: Christophe Vergnes, Aziz Kaeouach

Die Spiralgalaxie NGC 3169 sieht so aus wie ein kosmisches Wollknäuel, das sich abrollt. Sie befindet sich in etwa 70 Millionen Lichtjahren Entfernung südlich des hellen Sterns Regulus in Richtung des schwachen Sternbilds Sextant.

Da NGC 3169 (links) und die benachbarte Galaxie NGC 3166 gravitativ miteinander interagieren, werden die eingerollten Spiralarme in Gezeitenschweifen gezogen. Irgendwann werden die Galaxien zu einer verschmelzen, ein Schicksal, das die meisten Galaxien in unserer Lokalen Gruppe erleiden werden. Die auseinandergezogenen Bögen und Schwaden sind deutliche Hinweise auf die anhaltenden gratitativen Wechselwirkungen in dem tiefen und farbenfrohen Bild der Galaxiengruppe.

Der Teleskoprahmen umfasst etwa 20 Bogenminuten oder etwa 400.000 Lichtjahre bei der geschätzten Entfernung der Gruppe, und schließt die kleinere, blaue Galaxie NGC 3165 auf der rechten Seite ein. NGC 3169 leuchtet im gesamten Spektrum von Radio- bis Röntgenstrahlung und beherbergt einen aktiven galaktischen Kern, in dem sich ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet.

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Ein Schwarzes Loch zerreißt einen vorbeiziehenden Stern

Die künstlerische Darstellung zeigt einen Staubring, in der Mitte leuchtet ein heller Stern, von dem eine lange schweifartige rote Struktur herausgezogen ist.

Illustrationscredit: NASA, JPL-Caltech

Was passiert mit einem Stern, der in die Nähe eines Schwarzen Lochs gerät?

Wenn der Stern direkt in ein massereiches Schwarzes Loch fällt, verschwindet er zur Gänze. Es ist allerdings wahrscheinlicher, dass der Stern nur nahe am Schwarzen Loch vorbeifliegt. In diesem Fall werden die äußeren Schichten des Sterns durch die Gravitation des Schwarzen Lochs weggerissen oder der Stern wird durch die Gezeitenkräfte zerrissen (tidal disruption), wobei das meiste Gas des Sterns nicht in das Schwarze Loch fällt.

Diese stellaren tidal disruption Ereignisse können so hell wie eine Supernova aufleuchten. Automatische Himmelsdurchmusterungen finden mehr und mehr davon.

Die hier abgebildete künstlerische Darstellung zeigt einen Stern, der gerade ein massereiches Schwarzes Loch passiert hat und dabei Gas verliert, welches im Orbit des Schwarzen Lochs bleibt. Die innere Kante der Gas- und Staubscheibe um das Schwarze Loch wird von diesem Ereignis aufgeheizt und kann noch lange glühen, auch wenn der Stern die Umgebung schon längst wieder verlassen hat.

Bei der NASA ist Woche der Schwarzen Löcher!

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Das Leo-Trio

Drei Galaxien schweben vor einem dunklen Hintergrund mit wenigen Sternen. Links sehen wir eine fluffige Galaxie von der Kante, sie hat einen sehr breiten Rand, rechts oben und unten sind zwei kleinere Spiralgalaxien schräg von oben zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Steve Cannistra

Diese beliebte Gruppe taucht am frühen Abendhimmel um die Tagundnachtgleiche im März bzw. zu Frühlingsbeginn auf der Nordhalbkugel auf. Die drei prächtigen Galaxien im Sternbild Löwe sind auch als Leo-Trio bekannt und versammeln sich hier in einem einzigen astronomischen Sichtfeld. Sie sind selbst mit bescheidenen Teleskopen ein Publikumsmagnet und können einzeln als NGC 3628 (links), M66 (unten rechts) und M65 (oben) vorgestellt werden.

Alle drei sind große Spiralgalaxien, die jedoch unterschiedlich aussehen, da ihre galaktischen Scheiben in unterschiedlichen Winkeln zu unserer Sichtlinie geneigt sind. NGC 3628, auch als Hamburger Galaxie bekannt, ist von der Seite zu sehen, mit verdeckenden Staubspuren, die ihre aufgeblähte galaktische Ebene durchschneiden.

Die Scheiben von M66 und M65 sind beide so geneigt, dass ihre Spiralstruktur sichtbar wird. Die gravitativen Wechselwirkungen zwischen den Galaxien der Gruppe haben verräterische Zeichen hinterlassen, darunter die Gezeitenschweife und die verzogene, aufgeblähte Scheibe von NGC 3628 und die ausgezogenen Spiralarme von M66.

Dieser herrliche Blick auf die Region erstreckt sich über 1 Grad (zwei Vollmonde) am Himmel in einem Rahmen, der mehr als eine halbe Million Lichtjahre bei der geschätzten Entfernung des Trios von 30 Millionen Lichtjahren abdeckt.

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