M51: Die Strudelgalaxie

Das Galaxienpaar Messier 51, auch NGC 5194 und NGC 5195, im Sternbild Jagdhunde unter dem Großen Wagen.

Bildcredit und Bildrechte: Josep Drudis

Beschreibung: Sucht den Großen Wagen und folgt der Deichsel vom Kasten aus, bis ihr zum letzten hellen Stern gelangt. Wenn ihr nun euer Teleskop ein bisschen südwestlich schiebt, gelangt ihr zu diesem faszinierenden Paar wechselwirkender Galaxien, dem 51. Eintrag in Charles Messiers berühmtem Katalog.

Die große Galaxie mit klar definierter Spiralstruktur ist vielleicht der ursprünglichste Spiralnebel, sie ist auch als NGC 5194 katalogisiert. Ihre Spiralarme und Staubbahnen verlaufen eindeutig vor ihrer Begleitgalaxie NGC 5195 (oben).

Das Paar ist ungefähr 31 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt offiziell innerhalb der Grenzen des kleinen Sternbildes Jagdhunde (Canes Venatici). M51 wirkt zwar für das Auge blass und verschwommen, doch detailreiche Bilder wie dieses zeigen ihre markanten Farben und die galaktischen Gezeitentrümmer.

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Komet, Walfisch und Hockeyschläger

Der Komet ATLAS (C/2020 R4) teilt sich dieses hübsche Teleskopsichtfeld in den Jagdhunden mit den Galaxien NGC 4631 und NGC 4656/7.

Bildcredit und Bildrechte: Grand Mesa Observatory, Terry Hancock / Tom Masterson

Beschreibung: Der Komet ATLAS (C/2020 R4) erreichte am 1. März die größte Annäherung an die Sonne und kam am 23. April der Erde am nächsten. Auf diesem hübschen Teleskopsichtfeld zeigt er eine blasse grünliche Koma und einen kurzen Schweif. Der Komet wurde hier an seiner Position vom 5. Mai fotografiert, damals befand er sich innerhalb der Grenzen des nördlichen Sternbildes Jagdhunde (Canes Venatici) und nahe der Sichtlinie zu zwei faszinierenden Hintergrundgalaxien, die landläufig Wal und Hockeyschläger genannt werden.

NGC 4631 erinnert an einen Wal, ist aber eine Spiralgalaxie von der Größe der Milchstraße. Sie ist etwa 25 Millionen Lichtjahre entfernt, ihr seht sie rechts oben von der Seite. NGC 4656/7 links unter NGC 4631 hat die Form eines geknickten Stabs wie viele wechselwirkende Galaxien. Die Verzerrungen und verwischten Spuren aus Gas, die in anderen Wellenlängen aufgespürt wurden, lassen vermuten, dass der kosmische Wal und der Hockeyschläger einander in ferner Vergangenheit nahe kamen.

Der Komet ATLAS ist nur etwa 7 Lichtminuten von der Erde entfernt und auf der Abreise. In weniger als 1000 Jahren sollte er das innere Sonnensystem wieder besuchen.

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Messier 106

Die Seyfertgalaxie M106 im Sternbild Jagdhunde.

Bildcredit: NASA, Hubble-Vermächtnisarchiv, Kitt Peak National Observatory;
Amateurdaten und Bearbeitungs-Bildrechte: Robert Gendler

Beschreibung: Dieses Himmelswunder wurde 1781 vom metrischen französischen Astronomen Pierre Mechain in der Nähe der Großen Bärin (Ursa Major) entdeckt, es ist von den Sternen der Jagdhunde (Canes Venatici) umgeben. Später wurde es in den Katalog seines Freundes und Kollegen Charles Messier als M106 aufgenommen. Aktuelle detaillierte Teleskopansichten zeigen, dass es sich um ein Inseluniversum handelt – eine 30.000 Lichtjahre große Spiralgalaxie, die nur ungefähr 21 Millionen Lichtjahre hinter den Sternen der Milchstraße liegt.

Dieses atemberaubende Galaxienporträt mit dem hellen zentralen Kern ist ein Komposit aus Bilddaten von Amateur- und Profiteleskopen. Es betont junge blaue Sternhaufen und rötliche Sternentstehungsgebiete, welche die Spiralarme der Galaxie säumen. Die Galaxie besitzt auch markante rötliche Strahlen aus leuchtendem Wasserstoff.

Außer der kleinen Begleitgalaxie NGC 4248 rechts unten sind auch Hintergrundgalaxien im Bild verstreut. M106 ist auch als NGC 4258 bekannt. Sie ist ein nahe gelegenes Beispiel einer Seyfertklasse-Galaxie, die im gesamten Spektrum von Radiowellen bis Röntgenstrahlen zu sehen ist. Aktive Galaxien beziehen ihre Energie von Materie, die in ein massereiches zentrales Schwarzes Loch fällt.

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Das Magnetfeld der Strudelgalaxie

Dieses Bild entstand aus Daten des Weltraumteleskops Hubble und dem Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie (SOFIA). Es zeigt Magnetfelder in der Strudelgalaxie M51.

Bildcredit: NASA, SOFIA, HAWC+, Alejandro S. Borlaff, JPL-Caltech, ESA, Hubble; Text: Jayanne English (U. Manitoba)

Beschreibung: Fließen Magnetfelder immer entlang von Spiralarmen? Unser Blick von oben auf die Strudelgalaxie M51 bietet eine spektakulär klare Sicht auf das spiralförmige Wellenmuster in einer scheibenförmigen Galaxie.

Bei Beobachtung mit einem Radioteleskop folgt das Magnetfeld anscheinend den Kurven der Arme. Doch mit dem fliegenden Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie (SOFIA) der NASA wirkt das Magnetfeld, als wäre es am äußeren Rand der Scheibe von M51 über die Spiralarme hinweg verflochten. Die Magnetfelder werden durch ausgerichtete Staubkörnchen erkennbar, weil sie auf Infrarotlicht wie polarisierende Brillen wirken.

Auf diesem Bild wurden die Feldausrichtungen, die aus diesem polarisierten Licht ermittelt wurden, algorithmisch miteinander verbunden, sodass Stromlinien entstehen. Die Begleitgalaxie am oberen Bildrand übt einen Gravitationszug auf das staubhaltige Gas in der rötlichen Sternbildungsregionen aus, die ihr im Bild des Weltraumteleskops Hubble seht. Möglicherweise verstärkt dieser Zug die Turbulenzen und wirbelt den Staub auf, dabei entstehen vielleicht die unerwarteten Feldmuster in den äußeren Armen.

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Gewellte Spiralgalaxie M63

M63 ist auch als NGC 5055 katalogisiert, fast 100.000 Lichtjahre groß, also etwa so groß wie unsere Milchstraße.

Bildcredit und Bildrechte: Fabian Neyer, Rainer Spani; Credit Arbeitsgruppe: I.D. Karachentsev, F. Neyer, R. Spani, T. Zilch

Beschreibung: Messier 63 ist eine nahe helle Spiralgalaxie am nördlichen Himmel, sie liegt ungefähr 30 Millionen Lichtjahre entfernt im treuen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici). Das majestätische Inseluniversum, auch als NGC 5055 katalogisiert, ist fast 100.000 Lichtjahre groß, also etwa gleich groß wie unserer Milchstraße. Der helle Kern und die majestätischen Spiralarme verleihen der Galaxie ihren landläufigen Namen Sonnenblumengalaxie.

Diese außergewöhnlich detailreiche Aufnahme folgt auch den blassen, bogenförmigen Sternströmen, die weit in den Halo der Galaxie reichen. Die Sternströme reichen vom Zentrum der Galaxie bis in eine Entfernung von fast 180.000 Lichtjahren. Sie sind wahrscheinlich die Überreste der Begleiterinnen von M63, die durch Gravitation zerrissen wurden.

Auch andere Begleitgalaxien von M63 sind auf diesem bemerkenswerten Weitwinkelbild erkennbar, das mit einem kleinen Teleskop fotografiert wurde, darunter fünf erst kürzlich entdeckte blasse Zwerggalaxien, die in wenigen Milliarden Jahren zu den Sternströmen von M63 beitragen könnten.

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M51 ausgerollt

Auf diesem prächtigen Porträt von M51 des Weltraumteleskops Hubble aus dem Jahr 2005 wurden die Spiralarme der Galaxie ausgerollt.

Bildcredit und Bildrechte: DatenHubble-Heritage-Projekt, AufrollungPaul Howell

Beschreibung: Die Arme einer 60.000 Lichtjahre großen Grand-Design-Spiralgalaxie wurden auf dieser digitalen Transformation des prächtigen Porträts von M51 mit dem Weltraumteleskop Hubble aus dem Jahr 2005 ausgerollt. M51 ist einer der ersten bekannten Spiralgalaxien. Ihre gewundenen Arme werden durch eine mathematische Kurve beschrieben, die als logarithmische Spirale bekannt ist – eine Spirale, deren Abstand geometrisch mit zunehmender Entfernung vom Zentrum wächst.

Mithilfe von Logarithmen wurden die Pixelkoordinaten der Galaxie im Hubble-Bild relativ zum Zentrum von M51 verschoben, sodass ihre Spiralarme in diagonalen geraden Linien kartiert wurden. Das umgewandelte Bild zeigt die eindrucksvollen Arme, die von rosaroten Sternbildungsregionen und jungen blauen Sternhaufen gesäumt sind. Ihre Begleitgalaxie NGC 5195 (oben) scheint die Bahn des vorderen Arms zu verändern. Sie selbst wird durch diese Entrollung von M51 kaum beeinflusst.

Logarithmische Spiralen sind auch als spira mirabilis bekannt. Man findet sie in  der Natur in allen Größenordnungen, zum Beispiel können logarithmische Spiralen Wirbelstürme beschreiben, oder die Bahnen subatomarer Teilchen in einer Blasenkammer – und natürlich Romanesco.

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Ein Blick in Richtung M106

Die prächtige Spiralgalaxie M106 oder NGC 4258 in der Canes-Venatici-II-Gruppe in den Jagdhunden; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Joonhwa Lee

Beschreibung: Die große, schöne Spirale Messier 106 prägt diese kosmische Aussicht. Das Teleskopsichtfeld ist fast zwei Grad breit und blickt zum gut erzogenen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) in der Nähe der Deichsel des Großen Wagens. M106 ist auch als NGC 4258 bekannt, sie ist ungefähr 80.000 Lichtjahre groß, 23,5 Millionen Lichtjahre entfernt und das größte Mitglied der Canes-Venatici-II-Gruppe.

Obwohl M106 eine weit entfernte Galaxie ist, kennen wir ihre Entfernungen genau, unter anderem, weil sie direkt gemessen werden kann, indem man den bemerkenswerten Maser – Mikrowellen-Laser-Emissionen – dieser Galaxie erfasst. Die Maser-Emission ist selten, hat aber einen natürlichen Ursprung – sie entsteht durch Wassermoleküle in Molekülwolken, die den aktiven galaktischen Kern umkreisen.

Eine weitere markante Spiralgalaxie in der Szene, die man fast von der Kante sieht, ist NGC 4217 rechts unter M106. Die Entfernung zu NGC 4217 ist viel weniger gut bekannt, sie wird auf etwa 60 Millionen Lichtjahre geschätzt.

Doch die hellen gezackten Sterne liegen im Vordergrund, weit innerhalb unserer Milchstraße. Die Existenz von Galaxien außerhalb der Milchstraße wurde vor 100 Jahren in der Großen Debatte der Astronomie infrage gestellt.

Expertendiskussion: Wie entdeckt die Menschheit erstmals außerirdisches Leben?
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Der langsame Tanz der Galaxien NGC 5394 und 5395

Gemini Nord zeigt den langsamen Tanz der Galaxien NGC 5394 und NGC 5395; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Gemini, NSF, OIR Lab, AURA; Text: Ryan Tanner (NASA/USRA)

Beschreibung: Wenn Sie langsame Tänze mögen, ist dieser vielleicht der Ihre. Eine einzige Umdrehung bei diesem Tanz dauert mehrere Hundert Millionen Jahre. Zwei Galaxien, NGC 5394 und NGC 5395, wirbeln in einer Gravitations-Wechselwirkung langsam umeinander, dabei entsteht ein wahrer Funkenflug neuer Sterne.

Dieses Bild, das mit dem 8-Meter-Teleskop Gemini Nord auf dem Maunakea (Hawaii, USA) aufgenommen wurde, kombiniert vier verschiedene Farben. Emissionen von Wasserstoff sind rot gefärbt, sie markieren Sternentstehungsgebiete, in denen neue Sterne die Entwicklung der Galaxien vorantreiben. Dunkle Staubbahnen markieren Gas, das sich vielleicht in Sternentwicklungsgebiete verwandelt.

Wenn Sie genau hinsehen, erkennen Sie viele weitere Galaxien im Hintergrund, von denen manche in ihre eigenen langsamen kosmischen Tänze verwickelt sind.

APOD in allen Weltsprachen: arabisch, chinesisch (Peking), chinesisch (Taiwan), deutsch, Farsi, französisch, französisch, hebräisch, indonesisch, japanisch, katalanisch, koreanisch, kroatisch, montenegrinisch, niederländisch, polnisch, russisch, serbisch, slowenisch, spanisch, tschechisch und ukrainisch

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Blick auf M106

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: Phil Keyser

Beschreibung: Die große, schöne und helle Spirale Messier 106 dominiert diese kosmische Aussicht. Das fast zwei Grad breite Teleskopsichtfeld blickt zum gut abgerichteten Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) nahe der Deichsel des Großen Wagens. M106 ist auch als NGC 4258 bekannt. Sie ist etwa 80.000 Lichtjahre groß und somit das größte Mitglied der Galaxiengruppe Canes II.

Ihre Entfernung beträgt 23,5 Millionen Lichtjahre. Für eine weit entfernte Galaxie ist die Entfernung zu M106 sehr gut bekannt, da sie direkt gemessen werden kann, indem man den außergewöhnlichen Maser – eine Mikrowellen-Laser-Strahlung – beobachtet. Die Maser-Emission ist sehr selten, aber natürlichen Ursprungs. Sie entsteht durch Wassermoleküle in Molekülwolken, die um ihren aktiven galaktischen Kern kreisen.

Eine andere markante Spiralgalaxie in der Szene ist fast von der Seite sichtbar, nämlich NGC 4217 rechts unter M106. Die Entfernung zu NGC 4217 ist viel weniger bekannt, sie wird auf etwa 60 Millionen Lichtjahre geschätzt.

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Virtueller Vorbeiflug an der Strudelgalaxie


Videocredit: F. Summers, J. DePasquale und D. Player (STScI); Musik: Into the Wormhole (Jingle Punks via Youtube)

Beschreibung: Wie sieht es aus, wenn man über eine Spiralgalaxie fliegt? Um das zu visualisieren, berechneten Astronominnen und Trickfilmspezialisten am Space Telescope Science Institute aus Daten und Bildern vom Weltraumteleskop Hubble einen virtuellen Vorbeiflug an der Strudelgalaxie (M51). Die Strudelgalaxie ist nur 25 Millionen Lichtjahre entfernt und insgesamt 50.000 Lichtjahre groß. Sie ist eine der hellsten und malerischsten Galaxien am Himmel.

Beim virtuellen Vorbeiflug sind Spiralarme sichtbar, die von jungen blauen Sternen, älteren helleren Sternen, dunklen Staubbahnen und hellen roten Emissionsnebeln markiert sind. Viele weit entfernte Galaxien sind direkt durch M51 sichtbar. Die Visualisierung ist als Zeitraffer gedacht, weil sonst die Geschwindigkeit der virtuellen Kamera sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegen müsste.

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M106: Eine Spiralgalaxie mit einem seltsamen Zentrum

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Bildcredit: NASA, ESO , NAOJ, Giovanni Paglioli; Montage und Bearbeitung: R. Colombari und R. Gendler

Beschreibung: Was passiert im Zentrum der Spiralgalaxie M106, einer wirbelnden Scheibe aus Sternen und Gas? Wie dieses Bild zeigt, wird die Erscheinung von M106 von blauen Spiralarmen und roten Staubbahnen um den Kern geprägt. Der Kern von M106 leuchtet in Radiowellenlängen und Röntgenlicht hell, während über die gesamte Länge der Galaxie Zwillingsstrahlen gefunden wurden.

Mit ihrem ungewöhnlichen zentralen Leuchten ist M106 eines der am nächsten gelegenen Beispiele einer Galaxie der Seyfertklasse, bei denen riesige Mengen an leuchtendem Gas vermutlich in ein zentrales massereiches Schwarzes Loch fallen. M106, die auch als NGC 4258 bezeichnet wird, ist relativ nahe – nur 23,5 Millionen Lichtjahre entfernt -, ihr Durchmesser beträgt 60.000 Lichtjahre, und sie ist mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) zu sehen.

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