Schlagwort: Hubble

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Ein Hufeisen-Einstein-Ring von Hubble

Um eine elliptische Galaxie verlaufen blaue Bögen. Im Hintergrund sind weitere kleine Galaxien verteilt.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA

Was ist riesig und blau und kann sich um eine ganze Galaxie wickeln? Das Trugbild einer Gravitationslinse. Das Bild zeigt, wie die Gravitation einer rot leuchtenden Galaxie (LRG) das Licht einer viel weiter entfernten blauen Galaxie durch ihre Gravitation verzerrt.

Meistens entstehen bei so einer Lichtbrechung zwei voneinander getrennte Bilder der weiter entfernten Galaxie. Doch hier ist die Linsenanordnung so präzise, dass die Hintergrundgalaxie zu einem Hufeisen verzerrt wird, das einen fast vollständigen Ring bildet. So ein Linseneffekt wurde vor mehr als 70 Jahren von Albert Einstein allgemein und ausführlich vorhergesagt. Daher werden Ringe wie dieser als Einsteinringe bezeichnet.

LRG 3-757 wurde 2007 in Daten der Sloan Digital Sky Survey (SDSS) entdeckt. Das oben gezeigte Bild ist eine nachfolgende Beobachtung mit der Wide Field Camera 3 des Weltraumteleskops Hubble. Starke Gravitationslinsen wie LRG 3-757 sind mehr als nur eine Kuriosität. Ihre Mehrfachbilder erlauben Astronominnen*, die Masse und den Gehalt an Dunkler Materie der Galaxienlinse im Vordergrund zu bestimmen.

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Lichtechos von V838 Mon

Im Bild ist ein kugelförmiger beigefarbener Nebel, der innen rot beleuchtet ist. Im Bild sind markante Sterne mit Zacken verteilt.

Bildcredit: NASA, ESA, H. E. Bond (STScI)

Wir wissen nicht, weshalb sich die äußere Hülle des Sterns V838 Mon plötzlich gewaltig ausdehnte. Das Ergebnis war, dass er im Januar 2002 zum hellsten Stern in der ganzen Milchstraße wurde. Dann verblasste er genauso plötzlich wieder. Noch nie zuvor wurde so ein Sternenblitz beobachtet.

Es stimmt, dass Supernovae und Novae Materie in den Weltraum ausstoßen. Doch der V838 Mon-Blitz stößt nur scheinbar Materie in den Weltraum aus. Was wir hier sehen, ist in Wirklichkeit ein Lichtecho des hellen Lichtblitzes, das das nach außen wandert. Bei einem Lichtecho wird Licht eines Blitzes von schrittweise in weiter außen liegende Ringe im umgebenden interstellaren Staub reflektiert, der den Stern schon zuvor umgeben hat.

V838 Mon ist etwa 20.000 Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Einhorn (Monoceros). Auf diesem Bild des Weltraumteleskops Hubble vom Februar 2004 hat das Lichtecho einen Durchmesser von etwa sechs Lichtjahren.

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Blick durch das Zentrum von Centaurus A

Dicke Staubranken verdecken das Zentrum von Centaurus A. Dazwischen sind viele rosarote Sternbildungsregionen verteilt.

Bildcredit: NASA, ESA und die Kollaboration des Hubble-Vermächtnisses (STScI/AURA)-ESA/Hubble; Danksagung: R. O’Connell (U. Virginia)

Der Zentralbereich der aktiven Galaxie Centaurus A ist von einem fantastischen Durcheinander aus jungen blauen Sternhaufen, gewaltigen leuchtenden Gaswolken und imposanten dunklen Staubbahnen umgeben.

Dieses Bild des Weltraumteleskops Hubble wurde so bearbeitet, dass es den kosmischen Mahlstrom in natürlichen Farben darstellt. Infrarotbilder von Hubble zeigen auch, dass im Zentrum der Aktivität etwas verborgen ist, das wie Materiescheiben aussieht. Diese Scheiben stürzen auf Spiralbahnen in ein Schwarzes Loch mit mehreren Milliarden Sonnenmassen.

Centaurus A entstand offenbar bei der Kollision zweier Galaxien. Die übrigen Trümmer werden kontinuierlich vom Schwarzen Loch aufgesaugt. Das Schwarze Loch strahlt Energie im Radio-, Röntgen- und Gammastrahlenbereich ab. Weltraumforschende vermuten, dass Schwarze Löcher wie in Centaurus A und anderen aktiven Galaxien die zentrale Quelle der Strahlung sind.

Centaurus A ist eine nahe gelegene aktive Galaxie. Sie ist nur 10 Millionen Lichtjahre entfernt und somit ein gut geeignetes Labor zur Erforschung dieser mächtigen Energiequellen.

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Hubble zeigt den Schmetterlingsnebel

Der Nebel im Bild hat Ähnlichkeit mit einem Schmetterling. Er scheint von einem Zentrum in der Mitte in zwei Richtungen zu explodieren.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble SM4 ERO Team

Nur wenige Schmetterlinge haben eine so große Flügelspannweite. Die hellen Haufen und Nebel am Nachthimmel des Planeten Erde werden oft nach Blumen oder Insekten benannt. NGC 6302 ist keine Ausnahme.

Doch der Zentralstern dieses speziellen planetarischen Nebels hat eine Oberflächentemperatur von ungefähr 250.000 °C. Damit ist er ungewöhnlich heiß. Er leuchtet sehr hell in ultraviolettem Licht, doch ein dichter Staubring verbirgt ihn vor dem direkten Blick.

Der Nebel um einen vergehenden Stern wurde 2009 vom Weltraumteleskop Hubble detailreiche aufgenommen, kurz nachdem es aufgerüstet worden war. Der Staubring verläuft durch eine helle Aushöhlung mit ionisiertem Gas um den Zentralstern mitten im Bild. Die Kante des Staubrings zeigt fast genau zu uns. In der staubigen kosmischen Hülle des Sterns wurde molekularer Wasserstoff nachgewiesen.

NGC 6302 ist zirka 4000 Lichtjahre entfernt. Er liegt im arachnologisch korrekten Sternbild Skorpion (Scorpius).

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In den Armen von M83

Links oben ist das gelbliche helle Zentrum einer Galaxie, ihre Spiralarme breiten sich nach links unten auf. Ein Spiralarm verläuft scheinbar über das Zentrum der Galaxie. In den Spiralarmen sind viele blaue Sternhaufen und rosarote Sternbildungsgebiete.

Credit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung und zusätzliche Bilder: Robert Gendler

Die große, schöne Spiralgalaxie M83 ist etwa zwölf Millionen Lichtjahre entfernt und liegt an der südöstlichen Spitze des sehr langen Sternbildes Wasserschlange (Hydra). Diese kosmische Nahaufnahme ist ein Mosaik, das auf Daten des Hubble-Vermächtnisarchivs basiert.

Das Bild zeigt dunklen Staub und junge, blaue Sternhaufen in den markanten Spiralarmen, die M83 ihren landläufigen Namen verleihen: das südliche Feuerrad. Ihre Fülle an rötlichen Sternbildungsregionen, die meist an den Rändern dicker Staubbahnen liegen, schuf einen weiteren beliebten Spitznamen von M83: Tausend-Rubine-Galaxie.

Im helle, gelbliche Kern von M83 rechts oben leuchtet das Licht älterer Sterne. Der Kern der Galaxie strahlt auch im Röntgenbereich des Spektrums sehr hell. Das lässt auf eine hohe Konzentration an Neutronensternen und schwarzen Löchern schließen, die von einem intensiven Ausbruch an Sternbildung übrig geblieben sind.

M83 zählt zu einer Galaxiengruppe, zu der auch die aktive Galaxie Centaurus A gehört. Das Sichtfeld der Nahaufnahme ist in der geschätzten Entfernung von M83 mehr als 25.000 Lichtjahre breit.

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Spiralgalaxie NGC 3370 von Hubble

Bildfüllend ist eine Spiralgalaxie mit eng gewundenen dichten Spiralarmen abgebildet. Rechts darunter ist eine spindelförmige kleine Galaxie, die von der Seite sichtbar ist.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnis (STScI/AURA); Danksagung: A. Reiss et al. (JHU)

Sieht unsere Milchstraße aus der Ferne so aus? Die Spiralgalaxie NGC 3370 hat eine ähnliche Größe und Gestalt wie unsere Heimatgalaxie, wenn auch ohne Zentralbalken. Sie ist ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Löwe (Leo).

Die große, schöne, von oben sichtbare Spirale wurde oben von der Advanced Camera for Surveys des Weltraumteleskops Hubble sehr detailreich fotografiert. Das Bild ist scharf genug, um Einzelsterne zu untersuchen, die als Cepheiden bekannt sind. Cepheiden sind veränderliche Sterne, deren absolute Helligkeit mit der Dauer ihrer Helligkeitsschwankungen zusammenhängt. Anhand dieser pulsierenden Sterne wurde die Entfernung von NGC 3370 genau bestimmt.

NGC 3370 wurde für diese Untersuchung ausgewählt, weil 1994 in der Spiralgalaxie auch eine gut untersuchte Sternexplosion stattfand, und zwar eine Typ-Ia-Supernova. Wenn man die bekannte Entfernung zu dieser Standardkerzen-Supernova, die auf den Cepheiden-Messungen basiert, mit Beobachtungen von Supernovae in noch größeren Entfernungen kombiniert, kann man die Größe und die Expansionsgeschwindigkeit des gesamten Universums bestimmen.

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MACS 1206: Eine Galaxienhaufen-Gravitationslinse

Das Bild ist voller Galaxien. In einem Kreis sind verzerrte Bilder von weiter entfernten Galaxien um eine helle Galaxie in der Mitte verteilt.

Bildcredit: NASA, ESA, M. Postman (STScI) und das CLASH-Team

Es ist schwierig, eine Galaxie hinter einem Galaxienhaufen zu verstecken. Die Gravitation des näheren Haufens verhält sich wie eine riesige Linse und bricht Bilder der fernen Galaxie um die Seiten herum und verzerrt sie stark. Genau dies wurde bei diesem kürzlich veröffentlichten Bild aus der CLASH-Durchmusterung mit dem Weltraumteleskop Hubble beobachtet.

Der Haufen MACS J1206.2-0847 besteht aus vielen Galaxien. Er verzerrt das Bild einer gelbroten Hintergrundgalaxie rechts zu dem riesigen Bogen. Wenn man das Bild genau betrachtet, zeigt es mehrere weitere verzerrte Hintergrundgalaxien. Viele davon erscheinen als längliche Büschel.

Der Haufen im Vordergrund kann nur dann so glatte Bögen bilden, wenn ein Großteil seiner Masse gleichmäßig verteilte Dunkle Materie ist, die nicht in den sichtbaren Haufengalaxien konzentriert ist. Eine Analyse der Positionen dieser Gravitationsbögen ist für Forschende auch eine Methode, um die Verteilung der Dunklen Materie in Galaxienhaufen abzuschätzen. Das führt zu Rückschlüssen, wann diese riesigen Galaxienansammlungen entstanden sind.

APOD-Rückblick: Die besten Galaxienhaufen
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Nobelpreis für ein seltsames Universum

In der Mitte leuchtet ein helles Galaxienzentrum, das von viel Staub umgeben ist. Wir sehen die Galaxie schräg von der Seite. Vorne verläuft ein breiter Staubwulst, der die Galaxie vorne verdeckt.

Credit: High-Z Supernova Search Team, HST, NASA

Vor dreizehn Jahren wurden erstmals Ergebnisse präsentiert, die zeigen, dass die meiste Energie in unserem Universum nicht in Sternen oder Galaxien steckt. Stattdessen ist sie an den Raum selbst gebunden. In der Kosmologie heißt das: Die Beobachtungen ferner Supernovae lassen auf eine große kosmologische Konstante schließen.

Vorschläge einer kosmologischen Konstante (Lambda) sind nicht neu. Es gibt sie seit Beginn der modernen relativistischen Kosmologie. Diese Vorschläge waren jedoch unter Astronomen* meist nicht sehr beliebt: Lambda ist den bekannten Komponenten des Universums sehr unähnlich, Lambdas Wert schien durch andere Beobachtungen begrenzt und schließlich konnten schon vorher Kosmologien, die weniger seltsam waren, die beobachteten Daten auch ohne Lambda gut erklären.

Interessant ist dabei die anscheinend direkte und zuverlässige Methode der Beobachtungen sowie der gute Ruf der Forschenden, welche die Untersuchungen leiteten. Im Lauf der letzten dreizehn Jahre sammelten unabhängige Gruppen von Astronominnen* weiterhin Daten, welche die Existenz Dunkler Energie und das verwirrende Ergebnis einer derzeit beschleunigten Expansion des Universums anscheinend bestätigten.

Dieses Jahr wurden die Leiter dieser Gruppen für ihre Arbeit mit dem Physiknobelpreis ausgezeichnet. Eine dieser Gruppen nahm dieses Bild der Supernova SN 1994D auf, die 1994 am äußeren Rand der Spiralgalaxie NGC 4526 beobachtet wurde.

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