Der ungewöhnlich komplexe planetarische Nebel NGC 5189

Der planetarische Nebel NGC 5189 im Sternbild Fliege (Musca) ist sehr komplex. Vermutlich entstand er aus einem Doppelsternsystem.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)

Warum ist dieser Nebel so komplex? Wenn ein Stern wie unsere Sonne vergeht, wirft er seine äußeren Hüllen ab. Meist entsteht eine einfache globale Form. Manchmal ist es eine Kugel, manchmal ein Doppellappen und manchmal ein Ring oder eine Spirale.

Im Fall des planetarischen Nebels NGC 5189 kam jedoch keine simple Form zustande. Um herauszufinden, warum, beobachtete das Weltraumteleskop Hubble in der Erdumlaufbahn kürzlich NGC 5189 eingehend.

Frühere Ergebnisse zeigen, dass es mehrere Zeiträume mit Materieabgang gab. Bei einem kürzlichen Ausfluss entstand ein heller, verzerrter Wulst. Er verläuft waagrecht durch die Bildmitte. Das steht im Einklang mit der Hypothese, dass der vergehende Stern Teil eines Doppelsternsystems ist, dessen einer präzediert. Anhand dieser neuen Daten wird die Forschung sicherlich fortgesetzt.

NGC 5189 ist etwa drei Lichtjahre groß und befindet sich ungefähr 3000 Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Fliege (Musca).

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NGC 922: Kollision einer Ringgalaxie

Die Galaxie NGC 922 besitzt viele rötlich leuchtende Sternbildungsregionen, sie sind auf diesem Bild wie ein Bogen angeordnet und erinnern an Wellen in einem Teich, wenn ein Stein ins Wasser fällt.

Bildcredit: NASA, ESA; Danksagung: Nick Rose

Warum enthält diese Galaxie so viele große Schwarze Löcher? Das ist nicht bekannt. Sicher ist, dass NGC 922 eine Ringgalaxie ist, die vor etwa 300 Millionen Jahren durch die Kollision einer großen und einer kleinen Galaxie entstand.

Wenn ein Stein in einen Teich fällt, schlägt er kreisförmige Wellen. Auf ähnliche Weise liefen bei der urzeitlichen Kollision Wellen aus stark verdichtetem Gas vom Einschlagspunkt in der Mitte aus. Teilweise wurden diese Wellen zu Sternen verdichtet.

Oben wurde NGC 922 mit dem Weltraumteleskop Hubble abgebildet. Der komplexe Ring verläuft links. Aufnahmen von NGC 922 mit dem Röntgenobservatorium Chandra zeigen im Röntgenlicht mehrere leuchtende Knoten, es sind wahrscheinlich große Schwarze Löcher.

Die hohe Anzahl massereicher Schwarzer Löcher war etwas überraschend, denn die Gase in NGC 922 enthalten viele schwere Elemente. Das hätte die Entstehung von so massereichen Objekten verhindern sollen. Die Forschung wird sicherlich fortgesetzt.

NGC 922 ist etwa 75.000 Lichtjahre groß und ungefähr 150 Millionen Lichtjahre entfernt. Mit einem kleinen Teleskop sieht man die Galaxie im Sternbild Chemischer Ofen (Fornax) zu sehen.

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NGC 604: Riesiges Sternbildungsgebiet

Diese rot leuchtende Gaswolke erinnert visuell an den Tarantelnebel. In seinem Inneren entstand ein ganzer Kugelsternhaufen, der in der MItte zu sehen ist, es ist NGC 604 in der Dreiecksgalaxie M33.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Donald Waid

Sterne entstehen manchmal mitten im Chaos. Vor etwa 3 Millionen Jahren entstanden in einer riesigen Gaswolke in der nahen Galaxie M33 dichte Knoten. Diese kollabierten durch Gravitation und bildeten Sterne.

NGC 604 war so groß, dass darin genug Sterne für einen Kugelsternhaufen entstanden. Viele junge Sterne aus dieser Wolke sind auf diesem Bild des Weltraumteleskops Hubble zu sehen, sowie das, was von der ursprünglichen Gaswolke übrig ist.

Manche Sterne waren so massereich, dass sie sich rasch entwickelten und als Supernova explodierten. Die hellsten übrigen Sterne strahlen so energiereiches Licht ab, dass sie eine der größten bekannten Wolken aus ionisiertem Wasserstoff erzeugen. Sie ist mit dem Tarantelnebel vergleichbar. Der Tarantelnebel befindet sich in einer Nachbargalaxie unserer Milchstraße, der Großen Magellanschen Wolke.

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Plasmastrahlen der Radiogalaxie Hercules A

Galaxie mit riesigen Plasmastrahlen, die vermutlich von einem Schwarzen Loch stammen.

Bildcredit: NASA, ESA, S. Baum und C. O’Dea (RIT), R. Perley und W. Cotton (NRAO/AUI/NSF) sowie das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)

Warum strömen aus dieser Galaxie so spektakuläre Strahlen? Das ist nicht bekannt. Wahrscheinlich hängt es mit einem aktiven, sehr massereichen Schwarzen Loch im Zentrum zusammen. Die Galaxie in der Bildmitte ist Hercules A. Im sichtbaren Licht wirkt sie wie eine relativ normale elliptische Galaxie. Wenn man sie aber in Radio-Wellenlängen abbildet, treten gewaltige Plasmastrahlen hervor, die länger sind als eine Million Lichtjahre.

Die zentrale Galaxie ist auch als 3C 348 bekannt. Genaue Analysen zeigen, dass sie mehr als 1000-mal massereicher ist als unsere Galaxis. Das zentrale Schwarze Loch besitzt fast 1000-mal mehr Masse als das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraße.

Dieses Bild im sichtbaren Licht wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble in der Erdumlaufbahn gemacht. Dann wurde es mit einem Radiobild überlagert, das mit den Radioantennen des Very Large Array VLA im US-amerikanischen New Mexico aufgenommen wurde. Das VLA wurde kürzlich modernisiert. Die Physik, die diese Strahlen erzeugt, wird weiterhin erforscht. Eine wahrscheinliche Energiequelle ist Materie, die in das zentrale Schwarzen Loch fällt und hinein strudelt.

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NGC 6357 – eine Kathedrale für massereiche Sterne

Über einer orangegelben Nebelwand, deren unterer Teil an eine gotische Kathedrale erinnert, strahlen einige der massereichsten Sterne, die wir kennen.

Bildcredit: NASA, ESA und Jesús Maíz Apellániz (IAA, Spanien)

Wie viel Masse kann ein normaler Stern haben? Nach Schätzungen von Entfernung, Helligkeit und Standard-Sternmodellen hat einer der Sterne im offenen Haufen Pismis 24 mehr als 200 Sonnenmassen. Das macht ihn fast zum Rekordhalter. Der Stern ist das hellste Objekt im Bild über der Nebelwand.

Das Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Wenn man es genau betrachtet, zeigt sich, dass die strahlende Leuchtkraft von Pismis 24-1 nicht von einem einzelnen Stern stammt, sondern von mindestens dreien. Einzelne Sterne des Verbandes haben immer noch etwa 100 Sonnenmassen. Damit gehören sie zu den massereicheren Sternen, die wir kennen.

Am unteren Bildrand entstehen im dazugehörigen Emissionsnebel NGC 6357 immer noch Sterne. Energiereiche Sterne nahe dem Zentrum brechen scheinbar aus und beleuchten einen eindrucksvollen Kokon, der an eine gotische Kathedrale erinnert.

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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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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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Hubbles Extreme Deep Field

Das Bild zeigt zahllose sehr alte Galaxien im Sternbild Chemischer Ofen, die kurz nach der dunklen Phase des Universums entstanden sind. Sie liegen im Hubble Deep Field, das durch Folgebeobachtungen immer weiter verbessert wird.

Bildcredit: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee und P. Oesch (UCSC), R. Bouwens (Leiden Obs.) und das XDF-Team

Wie sahen die ersten Galaxien aus? Um diese Frage besser zu beantworten, vollendete das Weltraumteleskop Hubble soeben das eXtreme Deep Field (XDF). Es ist das detailreichste Bild des Universums, das je im sichtbaren Licht aufgenommen wurde.

Das XDF zeigt eine Auswahl der ältesten Galaxien. Sie entstanden vor 13 Milliarden Jahren kurz nach dem dunklen Zeitalter, als das Universum nur wenige Prozent seines jetzigen Alters hatte. Die Kamera ACS und der Infrarotkanal der Kamera WFPC3 des Weltraumteleskops Hubble nahmen das Bild auf.

In einem Zeitraum von 10 Jahren wurde das XDF von einer Arbeitsgemeinschaft erstellt. In einigen Farben ist es genauer als das ursprüngliche Hubble Deep Field (HDF) oder das 2004 fertiggestellte Hubble Ultra Deep Field (HUDF) sowie das Infrarot-HUDF, das 2009 vollendet wurde. Weltweit werden Forschende das XDF voraussichtlich jahrelang untersuchen, um besser zu verstehen, wie Sterne und Galaxien im frühen Universum entstanden sind.

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