Die M81-Gruppe, 38 Stunden belichtet

Rechts oben ist die irreguläre Galaxie M82, rechts unten die Spiralgalaxie M81.

Bildcredit und Bildrechte: Daniel Yang K.

In einem Garten auf der Erde entstand nach 38 Stunden Belichtungszeit mit Kamera und einem kleinen Teleskop dieses kosmische Foto. Es zeigt die Galaxiengruppe M81. Die Hauptgalaxie der Gruppe ist M81 in der Mitte. Sie hat prachtvolle Spiralarme und einen hellen, gelben Kern. M81 ist auch als Bodes Galaxie bekannt. Sie ist ungefähr 100.000 Lichtjahre breit.

Oben ist die zigarrenförmige, irreguläre Galaxie M82. Das Paar ist seit Milliarden Jahren in einen Gravitationskampf verwickelt. Die Anziehung jeder Galaxie hat die jeweils andere bei einer Serie kosmischer naher Begegnungen stark verändert. Ihre letzte Annäherung dauerte etwa 100 Millionen Jahre. Wahrscheinlich entstanden dabei die Dichtewellen um M81. Sie führten zu heftiger Sternbildung an den Spiralarmen von M81.

Auch M82 weist gewaltige Sternbildungsregionen und kollidierenden Gaswolken auf. Sie sind so energiereich, dass die Galaxie in Röntgenlicht leuchtet. In den nächsten Milliarden Jahren führen ihre fortwährenden gravitativen Begegnungen dazu, dass die beiden Galaxien verschmelzen. Dann bleibt eine einzige Galaxie übrig.

Links unter der großen Spirale M81 ist ein weiteres Mitglied der Gruppe, nämlich NGC 3077. Die M81-Galaxiengruppe ist sehr weit entfernt – ganze 12 Millionen Lichtjahre. Sie befindet sich im nördlichen Sternbild Großer Bär (Ursa Major). Näher bei uns ist das Weitwinkelfeld von Integrierten Flussnebeln gefüllt. Diese blassen, staubigen interstellaren Wolken schweben über der Ebene der Galaxis und reflektieren das Licht ihrer Sterne.

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Messier 81

Die Spiralgalaxie im Bild ist die prachtvolle M81 im Sternbild Großer Bär. Einige Strukturen deuten eine nahe Begegnung mit einer anderen Galaxie an.

Bildcredit und Bildrechte: Lorand Fenyes

Eine der hellsten Galaxien am Himmel ist ähnlich groß wie unsere Milchstraße: die große, wunderschöne Galaxie Messier 81. Diese prächtige Spiralgalaxie ist auch unter den Bezeichnungen NGC 3031 oder Bodes Galaxie bekannt – benannt nach ihrem Entdecker aus dem 18. Jahrhundert. Sie befindet sich in der Nähe des nördlichen Sternbilds des Großen Bären (Ursa Major).

Die scharfe, detailreiche Teleskopaufnahme zeigt M81 mit ihrem hellgelben Kern, blauen Spiralarmen, rosafarbenen Gebieten mit Sternbildung und geschwungenen kosmischen Staubbahnen. Einige Staubbahnen verlaufen jedoch tatsächlich durch die galaktische Scheibe (links neben der Bildmitte) – im Gegensatz zu den sonst auffälligen Spiralstrukturen. Diese abweichenden Staubbahnen sind vielleicht das Überbleibsel einer engen Begegnung zwischen M81 und der Galaxie M82 in ihrer Nähe. Sie liegt außerhalb dieses Bildausschnitts. Die genaue Untersuchung veränderlicher Sterne in M81 ergab eine präzise bestimmte Entfernung zu dieser externen Galaxie: 11,8 Millionen Lichtjahre.

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IC 2574: Coddingtons Nebel

Mitten im Bild schwebt die kleine Galaxie IC 2574 hinter lose verteilten Sternen. Sie hat viele rötliche Sternbildungsregionen, die man an ihrem roten Leuchten erkennt.

Bildcredit und Bildrechte: Lorand Fenyes

Große Spiralgalaxien ernten oft scheinbar den ganzen Ruhm. Sie prahlen mit ihren jungen, hellen, blauen Sternhaufen in ihren wunderschönen, symmetrischen Spiralarmen. Aber auch kleine, unregelmäßige Galaxien bringen Sterne hervor.

In der Zwerggalaxie IC 2574 gibt es rötliche Regionen aus leuchtendem Wasserstoff. Dort gibt es klare Anzeichen intensiver Sternbildung. Sternenwinde und Supernova-Explosionen wühlen die turbulenten Regionen in IC 2574, in denen Sterne entstehen, auf. Dabei schleudern sie Material ins interstellare Medium der Galaxie. Das löst weitere Sternbildung aus. Ähnliches geschieht auch in Spiralgalaxien.

IC 2574 ist nur 12 Millionen Lichtjahren entfernt und Teil der M81-Galaxiengruppe. Sie ist im nördlichen Sternbild Großer Bär zu sehen. Das prachtvolle Inseluniversum ist auch als Coddington-Nebel bekannt. Es hat einen Durchmesser von etwa 50.000 Lichtjahren. Im Jahr 1898 wurde es vom amerikanischen Astronomen Edwin Coddington entdeckt.

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Christbaum-Polarlicht

Das grüne Polarlicht über einer verschneiten Bergkette reicht hoch in den Himmel hinauf. Seine Form erinnert an einen Christbaum.

Bildcredit und Bildrechte: Jingyi Zhang

Es war Dezember, und am Himmel erstrahlte ein Christbaum. Ein Polarlicht in leuchtend grünen, blauen und lila Farben bildete eine Erscheinung, die an einen Baum erinnerte. Das Licht entstand in den hohen Schichten der Atmosphäre. Dort reagierten Sauerstoff und Stickstoff mit einem Sturm aus Elektronen. Die Zusammenstöße hoben Elektronen in den Atomen und Molekülen auf ein höheres Energieniveau. Als die Elektronen in ihren ursprünglichen Zustand zurückfielen, strahlten sie sichtbares Licht ab.

Das Bild wurde im Dezember 2023 in Djúpivogur auf Island aufgenommen.

Unsere Sonne ist derzeit in der energiereichsten Phase ihres Zyklus, der 11 Jahre dauert. In dieser Phase hat sie viele Sonnenflecken und aktive Regionen. Sie dauert wohl noch bis nächstes Jahr. Auf unserer Sonne gab es das ganze Jahr um das Maximum Ausbrüche. Manchmal führten sie zu spektakulären Polarlichtern auf der Erde.

Bildbearbeitung: Astrofotografie-Wettbewerb der NASA

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Meteor Borealis

Über einem See schimmern unten grüne und oben rote Polarlichter. Oben am Himmel steht der Große Wagen, durch den Kasten zischt ein Meteor der Perseiden.

Bildcredit und Bildrechte: Jason Dain

Diese Einzelaufnahme entstand am 12. August westlich von Halifax im kanadischen Nova Scotia. Die Kamera war nach Norden gerichtet. Das Bild zeigt einen hellen Meteor der Perseïden am Nachthimmel. Seine weiß glühende Spur ist flüchtig. Der Lichtblitz kreuzt die Sterne des Großen Wagens, einem berühmten nördlichen Asterisus. In den USA ist es ein himmlisches Küchengerät.

Dahinter schimmerten Schleier aus Polarlichtern. In diesem Fall waren es Nordlichter. Sie tanzen in der Nacht um dem Höhepunkt des jährlichen Perseïden-Meteorschauers. Das führte zu einer doppelten Überraschung. Die Polarlichter auf dem Planeten Erde entstanden durch geomagnetische Stürme, die von den Fackeln der aktiven Sonne ausgelöst wurden.

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Die Zigarrengalaxie von Hubble und Webb

Links ist ein Bild der ungewöhnlichen Galaxie M82 zu sehen. Ein quadratischer Bildausschnitt ist rechts auf einem JWST-Bild vergrößert dargestellt. Von der Ebene der Spiralgalaxie gehen viele rot leuchtende Fasern aus.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)

Irgendetwas Seltsames ist mit dieser Galaxie passiert, aber was? Die als Zigarrengalaxie bekannte und als M82 katalogisierte Galaxie wirft rot leuchtendes Gas und Staub aus ihrem Zentrum aus.

Obwohl diese Starburst-Galaxie sicherlich durch einen kürzlichen Vorbeiflug an ihrer Nachbargalaxie, der großen Spiralgalaxie M81, aufgewühlt wurde, erklärt dies nicht vollständig die Quelle des rot leuchtenden, nach außen expandierenden Gases und Staubs. Es gibt Hinweise darauf, dass dieses Material durch die kombinierten Teilchenwinde vieler Sterne nach außen getrieben wird, die zusammen einen galaktischen Superwind bilden.

Die hier gezeigten Bilder zeigen links eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops im sichtbaren Licht und rechts eine Aufnahme des James-Webb-Weltraumteleskops von der zentralen Region im Infrarotlicht. Eine detaillierte Betrachtung des neuen Webb-Bildes zeigt überraschenderweise, dass dieser rot leuchtende Staub mit heißem Plasma verbunden ist. Die Erforschung der Natur dieser seltsamen nahen Galaxie wird sicherlich weitergehen.

Bildmaterial zur Finsternis: Interessante Einreichungen an APOD

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Lichtsäulen über der Inneren Mongolei

Viele dünne Lichtsäulen verbinden eine verschneite Landschaft mit einem sternenklaren Himmel. Der Große Wagen und weitere Sternbilder sind hinter den bunten Säulen zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: N. D. Liao

Was passiert über diesem Feld? Hier wurden keine Polarlichter fotografiert, sondern Lichtsäulen, die typischerweise ein viel näheres Phänomen sind.

An den meisten Orten auf der Welt kann man mit etwas Glück eine Sonnensäule sehen, also eine Säule aus Licht, die scheinbar von der Sonne aufsteigt. Die Ursache für Lichtsäulen sind flache, flatternde Eiskristalle, die das Sonnenlicht in der oberen Atmosphäre reflektieren. Normalerweise verdunsten diese Eiskristalle, ehe sie den Boden erreichen.

Doch bei frostigen Temperaturen können flache, flimmernde Eiskristalle in Bodennähe in Form von leichtem Schnee entstehen, der manchmal als Eisnebel bezeichnet wird. Solche Eiskristalle können Lichter am Boden als Säulen reflektieren, die Sonnensäulen nicht unähnlich sind. Dieses Bild entstand letzten Monat im Wulan-Butong-Grasland in der Inneren Mongolei, die zu China gehört.

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Quadrantiden des Nordens

Rechts unten ist die dunkle Silhouette eines bewaldeten Hanges, links unten die Kronen von kahlen Bäumen. Darüber breitet sich ein klarer Sternenhimmel aus. Meteore blitzen durchs Bild, sie strömen von einem Punkt im nicht mehr existierenden Sternbild Mauerquadrant aus. Von oben ragt die Deichsel des großen Wagens ins Bild. Der Mittlere der drei Sterne, Mizar-Alcor, ist ein Doppelstern. Links daneben sind die markanten hinteren Kastensterne des kleinen Wagens, noch weiter links und etwas höher der Polarstern.

Bildcredit und Bildrechte: 염범석 Bum-Suk Yeom

Der Meteorstrom der Quadrantiden ist nach dem längst vergessenen Sternbild Quadrans Muralis benannt. Dieses historische Sternbild wird in der Astronomie nicht mehr verwendet. Doch dort befindet sich der Radiant, das ist der scheinbare Ausgangspunkt der Sternschnuppen am Himmel. Die Meteore der Quadrantiden bieten Himmelsbeobachter*innen auf der Nordhalbkugel der Erde immer zu Jahresbeginn ein Schauspiel.

An der Stelle des Mauerquadranten liegt heute die Grenze der Sternbilder Bärenhüter und Drache. Der Radiant liegt damit in unmittelbarer Nähe des Asterismus Großer Wagen. In anderen Kulturkreisen sieht man ihn als Pflug.

Die Sterne der Deichsel am Großen Wagen leuchten in der rechten oberen Bildecke. Der Radiant des Meteorstroms liegt direkt darunter. Die Schnuppen der Quadrantiden ziehen Spuren über den Nachthimmel. Rückwärts zeigen sie zum Radianten. Der Polarstern steht links oben. Das Komposit wurde am 4. Januar 2024 in Jangsu in Südkorea aufgenommen. Die Einzelbilder entstanden in den Stunden um das Maximum des Meteorstroms.

Im Jahr 2003 erkannte man einen Asteroiden als Ursprungskörper der Staubwolke, aus der die Sternschnuppen der Quadrantiden stammen.

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