Galaxien im Virgohaufen

Unten in der Mitte leuchtet die größte Galaxie im Bild, auf der linken Seite verläuft eine Kette aus Galaxien, die oberen beiden sind besonders auffällig.

Bildcredit und Bildrechte: Abdullah Alharbi

Die Galaxien des Virgohaufens sind über dieses fast 4 Grad weite Teleskopfeld verteilt. Der Virgohaufen ist etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt. Er ist der nächstgelegene große Galaxienhaufen unserer Lokalen Gruppe.

Markant sind hier Virgos helle elliptische Galaxien des Messier-Katalogs. Unten in der Mitte befindet sich M87, links oben M84 (oben) und M86 (unten). M84 und M86 gehören zu Markarians Kette, einer visuell auffälligen Reihe an Galaxien auf der linken Seite. Etwa in der Mitte dieser Kette leuchtet das reizende wechselwirkende Galaxienpaar NGC 4438 und NGC 4435. Die beiden werden manche als Markarians Augen bezeichnet.

Die auffällig große elliptische Galaxie M87 im Virgohaufen enthält ein sehr massereiches schwarzes Loch. Es war das erste schwarze Loch, das je vom Planeten Erde aus mit dem Ereignis-Horizont-Teleskop aufgenommen wurde.

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Die Galaxie, der Jet und ein berühmtes Schwarzes Loch

In ein Bild der elliptischen Galaxie M87 sind rechts zwei Bildeinschübe in weißen Kästen: Oben ein Bild des Infrarot-Teleskops Spitzer, darunter ein Bild des Event Horizon Telescope.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Ereignis-Horizont-Teleskop Arbeitsgemeinschaft

Die helle elliptische Galaxie Messier 87 (M87) enthält ein sehr massereiches Schwarzes Loch, das 2017 vom Ereignis-Horizont-Teleskop auf der Erde aufgenommen wurde. Es war das erste Bild eines Schwarzen Lochs, das je gemacht wurde. M87 ist die große Galaxie im riesigen Virgo-Galaxienhaufen, der etwa 55 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Sie ist auf diesem Infrarotbild des Weltraumteleskops Spitzer in blauen Farbtönen abgebildet.

Auf dem Bild von Spitzer erscheint M87 großteils strukturlos und wolkig, doch es zeigt Details der relativistischen Strahlen, die aus der Zentralregion der Galaxie schießen. Der Einschub rechts oben zeigt die Strahlen, sie sind Tausende Lichtjahre lang. Der hellere Strahl rechts läuft auf uns zu und liegt nahe an unserer Sichtlinie. Der an sich unsichtbare, von uns weggerichtete Strahl erzeugt die Erschütterung gegenüber und bildet einen schwächeren Materiebogen.

Der Einschub rechts unten zeigt das historische Bild eines Schwarzen Lochs im Zentrum der riesigen Galaxie und der relativistischen Strahlen. Das Bild von Spitzer löst das sehr massereiche Schwarze Loch nicht auf. Es ist von einfallender Materie umgeben und die Quelle der gewaltigen Energie, welche die relativistischen Strahlen aus dem Zentrum der aktiven Galaxie M87 schießen lässt.

Das Bild des Ereignis-Horizont-Teleskops von M87 wurde inzwischen verbessert, es zeigt nun eine schärfere Ansicht des berühmten massereichen Schwarzen Lochs.

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Die kollidierenden Spiralgalaxien von Arp 274

Die Galaxien  in Arp 274 im Sternbild Jungfrau stehen nahe beisammen und werden bald kollidieren.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung und Bildrechte: Mehmet Hakan Özsaraç

Im Sternbild Jungfrau treffen zwei Galaxien aufeinander, und hier sind die aktuellen Bilder. Bei einer Kollision zweier Galaxien stoßen die Sterne, aus denen sie bestehen, normalerweise nicht zusammen, weil Galaxien großteils aus leerem Raum bestehen und Sterne, so hell sie auch sein mögen, nur einen kleinen Bruchteil dieses Raumes einnehmen.

Doch während der Kollision kann eine Galaxie die andere durch ihre Gravitation zerreißen, und Staub und Gas in den beiden Galaxien kollidieren dabei. Wenn die beiden Galaxien verschmelzen, können auch die Schwarzen Löcher verschmelzen, die sich wahrscheinlich in den Galaxienkernen befanden. Weil die Entfernungen so groß sind, findet das Ganze in Zeitlupe statt, also in Zeiträumen von Hunderten Millionen Jahren.

Außer den beiden großen Spiralgalaxien seht ihr in diesem Bild von Arp 274 – auch bekannt als NGC 5679 – ganz links eine kleinere dritte Galaxie. Arp 274 ist ungefähr 200.000 Lichtjahre groß, an die 400 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Jungfrau (Virgo).

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Galaxien: Hubble-Fotos von Wilds Triplett

Das Bild zeigt eine Hubble-Aufnahme von Wilds Triplett, eine Anordnung von Galaxien im Sternbild Jungfrau, von denen zwei miteinander wechselwirken.

Bildcredit: ESA/Hubble, NASA, Dunkle-Energie-Durchmusterung/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA, J. Dalcanton

Wie viele Galaxien interagieren hier? Diese Galaxiengruppe wird als Wilds Triplett bezeichnet, nicht nur nach dem Entdecker, sondern auch nach der Anzahl heller Galaxien. Bisher nahm man an, dass alle drei Galaxien, die zusammen als Arp 248 katalogisiert sind, miteinander wechselwirken. Neuere Untersuchungen zeigen jedoch, dass nur die beiden hellsten Galaxien einen Gravitationskampf austragen: Es sind die großen Galaxien oben und unten.

Das Bild wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Die Spiralgalaxie in der Mitte sowie die Galaxie ist eigentlich weit entfernt, genauso wie die Galaxie direkt darunter und all die anderen zahlreichen Galaxien in diesem Feld.

Ein markantes Ergebnis der riesigen Rangelei ist eine mächtige Brücke aus Sternen, Gas und Staub, die sich dazwischen ausdehnt. Diese Brücke ist fast 200.000 Lichtjahre lang. Das Licht, das wir heute von Wilds Triplett sehen, entstand vor etwa 200 Millionen Jahren. Damals bewohnten Dinosaurier die Erde. In vielleicht einer Milliarde Jahren verschmelzen die beiden wechselwirkenden Galaxien und zu einer einzigen großen Spiralgalaxie.

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Im Zentrum des Virgohaufens

Das Bild zeigt den zentralen Teil des Virgo-Galaxienhaufens, darunter die hellen Galaxien M84 M84, M86 und Markarians Augen.

Bildcredit und Bildrechte: Saulius Adomaitis

Der Virgo-Galaxienhaufen ist der nächstgelegene Galaxienhaufen in der Umgebung der Milchstraße. Er ist so nahe, dass er am Himmel einen Winkel von mehr als 5 Grad einnimmt – das ist etwa der 10-fache Winkeldurchmesser eines Vollmondes. Sein Zentrum ist etwa 70 Millionen Lichtjahre entfernt.

Der nahe Virgohaufen ist ein Galaxienhaufen, der mehr als 2000 Galaxien enthält, er übt eine spürbare Anziehungskraft auf die Galaxien der Lokalen Gruppe in der Umgebung unserer Milchstraße aus. Der Haufen enthält nicht nur Galaxien voller Sterne, sondern auch Gas, das so heiß ist, dass es im Röntgenlicht leuchtet. Die Bewegungen von Galaxien in und um den Haufen lassen vermuten, dass sie mehr Dunkle Materie enthalten als jegliche Materie, die wir sehen können.

Das hier abgebildete Zentrum des Virgo-Galaxienhaufens enthält helle Messier-Galaxien sowie Markarians Augen links oben, M86 über der Mitte, M84 ganz rechts und die Spiralgalaxie NGC 4388 rechts unten.

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Arp 286: Trio in der Jungfrau

Das Galaxientrio NGC 5569, NGC 5560,  NGC 5566 im Sternbild Jungfrau ist auch als Arp 286 katalogisiert.

Bildcredit und Bildrechte: Nicolas Rolland, Telescope.Live

Dieses farbenprächtige Teleskopsichtfeld zeigt ein Trio wechselwirkender Galaxien im Sternbild Jungfrau (Virgo), das fast 90 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Die beiden gezackten Sterne rechts liegen im Vordergrund in der Milchstraße und spiegeln die extragalaktischen Farbtöne wider – eine Erinnerung, dass Sterne in unserer Galaxis ähnlich sind wie jene in fernen Inseluniversen.

NGC 5566 mit ausladenden Spiralarmen und undurchsichtigen Staubbahnen ist die markanteste Galaxie im Trio, ihr Durchmesser beträgt gewaltige 150.000 Lichtjahre. Darüber liegt die kleinere, bläuliche NGC 5569. Nahe der Mitte befindet sich eine dritte Galaxie, NGC 5560, die offenbar durch ihre Wechselwirkungen mit der massereichen NGC 5566 gestreckt und verzerrt wird.

Das Trio ist auch als Arp 286 in Halton Arps Atlas merkwürdiger Galaxien eingetragen. Heute betrachtet man solche kosmischen Wechselwirkungen als natürlichen Teil in der Entwicklung von Galaxien.

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Erstes Bild vom Horizont eines Schwarzen Lochs

Das Event Horizon Telescope EHT zeigt erstmals den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie M87

Bildcredit: Event Horizon Telescope Arbeitsgemeinschaft

Beschreibung: Wie sieht ein Schwarzes Loch aus? Um das herauszufinden koordinierten Radioteleskope auf der ganzen Welt Beobachtungen von Schwarzen Löchern mit den größten bekannten Ereignishorizonten am Himmel. Schwarze Löcher sind zwar einfach nur schwarz, doch die riesigen Attraktoren sind von leuchtendem Gas umgeben.

Dieses erste Bild zeigt den Bereich um das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87 in einem Maßstab unterhalb des Ereignishorizonts. Die dunkle Region im Zentrum ist nicht der Ereignishorizont, sondern der Schatten des Schwarzen Lochs – die zentrale Region des leuchtenden Gases, das durch die Gravitation des zentralen Schwarzen Lochs verdunkelt wird. Die Größe und Form des Schattens wird durch helles Gas in der Nähe des Ereignishorizonts, durch stark ablenkende Gravitationslinsen und durch die Rotation des Schwarzen Lochs bestimmt.

Mit der Auflösung des Schattens dieses Schwarzen Lochs zeigte das Event Horizon Telescope (EHT), dass die einsteinsche Gravitation auch in extremen Regionen funktioniert und dass sich im Zentrum von M87 ein rotierendes Schwarzes Loch mit etwa 6 Milliarden Sonnenmassen befindet.

Seit der Veröffentlichung dieses Bildes im Jahr 2019 wurde das EHT um mehrere Teleskope erweitert, es beobachtet mehr Schwarze Löcher, erfasst polarisiertes Licht und versucht derzeit, die unmittelbare Umgebung des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Milchstraße zu beobachten.

Jetzt ist Woche der Schwarzen Löcher
Neue EHT-Ergebnisse werden am Donnerstag nächste Woche veröffentlicht

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Messier 104

Die Spiralgalaxie M104 im Sternbild Jungfrau am Rand des Virgo-Galaxienhaufens erinnert an einen Sombrero.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung und Bildrechte: Ignacio Diaz Bobillo

Beschreibung: Die prächtige Spiralgalaxie Messier 104 ist berühmt für ihr seitliches Profil mit dem breiten Ring aus undurchsichtigen Staubbahnen. Die Schneise aus kosmischem Staub ist als Silhouette vor einer ausgedehnten zentralen Wölbung aus Sternen zu sehen. Das verleiht der Galaxie das Aussehen eines breitkrempigen Huts, was zu ihrem bekannten Namen führte: Sombrerogalaxie.

Diese scharfe Ansicht der bekannten Galaxie entstand aus Bilddaten des Weltraumteleskops Hubble mit mehr als 10 Stunden Belichtungszeit, die so bearbeitet wurden, dass zarte Details zum Vorschein kamen, welche oft im hellen Licht der zentralen Wölbung von M104 verloren gehen.

Die Sombrerogalaxie ist auch als NGC 4594 bekannt und leuchtet im ganzen Spektrum. Sie enthält ein sehr massereiches zentrales Schwarzes Loch. M104 ist eine der größten Galaxien am südlichen Rand des Virgo-Galaxienhaufens – sie ist etwa 50.000 Lichtjahre groß und 28 Millionen Lichtjahre entfernt. Die gezackten Sterne im Vordergrund dieses Sichtfeldes liegen weit innerhalb unserer Milchstraße.

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