Die Sombrerogalaxie von Hubble

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Bildcredit: Hubble Heritage Team (AURA/STScI /NASA)

Beschreibung: Warum sieht die Sombrerogalaxie wie ein Hut aus? Aus zwei Gründen: wegen der ungewöhnlich großen, ausgedehnten zentralen Wölbung des Sombreros aus Sternen sowie der dunklen, markanten Staubbahnen in der Scheibe, die wir fast von der Seite sehen. Das diffuse Leuchten in der ausgedehnten Zentralwölbung stammt von Milliarden alter Sterne. Ein genauer Blick auf die Wölbung im oben gezeigten Bild zeigt viele Lichtpunkte, die eigentlich Kugelsternhaufen sind. Die spektakulären Staubringe von M104 enthalten viele jüngere, hellere Sterne und weisen komplexe Details auf, welche Astronomen noch nicht vollständig erklären können. Das Zentrum des Sombreros leuchtet im gesamten elektromagnetischen Spektrum und enthält vermutlich ein großes Schwarzes Loch. Das fünfzig Millionen Jahre alte Licht der Sombrerogalaxie ist mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jungfrau zu sehen.

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Im Zentrum des Virgohaufens

Im Bild sind mehrere große Galaxien verteilt, einige verzert, andere scheibenförmig oder elliptisch.

Bildcredit: NASA/ESA/ESO/NAOJ/G. Paglioli; Bildrechte: R. Colombari/G. Paglioli

Beschreibung: Der Virgo-Galaxienhaufen ist der unserer Milchstraße nächstgelegene Galaxienhaufen. Der Virgohaufen ist so nahe, dass er am Himmel mehr als 5 Grad einnimmt – etwa der 10-fache Winkeldurchmesser des Vollmondes. Sein Zentrum ist etwa 70 Millionen Lichtjahre entfernt, somit ist der Virgohaufen der nächstgelegene Galaxienhaufen. Er enthält mehr als 2000 Galaxien und übt einen merklichen Gravitationssog auf die Galaxien der Lokalen Gruppe um unsere Milchstraße aus. Der Haufen enthält nicht nur mit Sternen gefüllte Galaxien, sondern auch Gas, das so heiß ist, dass es im Röntgenspektralbereich leuchtet. Die Bewegungen von Galaxien in und um Haufen sind ein Hinweis, dass sie mehr Dunkle Materie enthalten als sichtbare, die wir wahrnehmen können. Das oben abgebildete Herz des Virgohaufens enthält helle Messier-Galaxien wie Markarjans Augen oben links, M86 rechts über der Mitte, M84 ganz rechts sowie die Spiralgalaxie NGC 4388 rechts unten.

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M104: Die Sombrerogalaxie

Mitten im Bild schwebt eine Spiralgalaxie, die hier an ein Ufo erinnert. Über einem hellen Kern wölbt sich eine nebelige Kuppel, die an Glas erinnert, außen herum verläuft ein breiter, sehr markanter Staubring.

Bilddaten: NASA, ESO, NAOJ, Giovanni Paglioli – Bearbeitung: R. Colombari

Beschreibung: Die auffällige Spiralgalaxie M104 ist berühmt für ihr von der Seite sichtbares Profil mit einem breiten Ring undurchsichtiger Staubbahnen. Die als Silhouette vor einer ausgedehnten Wölbung aus Sternen sichtbare Schneise aus kosmischem Staub verleiht der Galaxie das Aussehen eines Hutes mit breiter Krempe und erinnert an ihren beliebteren Namen: Sombrerogalaxie. Daten des Weltraumteleskops Hubble und des erdgebundenen Subaru-Teleskops wurden mit Amateur-Farbbilddaten zu dieser scharfen Ansicht der bekannten Galaxie neu überarbeitet. Die Bearbeitung resultiert in natürlichen Farben und bewahrt Details, die oft im alles überstrahlenden Licht der hellen zentralen Wölbung von M104 verloren gehen, wenn man sie mit kleineren erdgebundenen Instrumenten betrachtet. Die auch als NGC 4594 bekannte Sombrerogalaxie ist im ganzen Spektrum zu sehen und enthält vermutlich im Zentrum ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Die etwa 50.000 Lichtjahre große und 28 Millionen Lichtjahre entfernte M104 ist eine der größten Galaxien am südlichen Rand des Virgo-Galaxienhaufens.

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Der planetarische Nebel Abell 36

Vor einem sternbestreuselten Hintergrund leuchtet ein blauvioletter Nebel mit einem hellen Stern in der Mitte und einigen schleifenartigen Strukturen.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Univ. Arizona

Beschreibung: Diese prächtige gasförmige Hülle eines sterbenden sonnenähnlichen Sterns, der planetarische Nebel Abell 36, liegt etwa 800 Lichtjahre entfernt im Sternbild Jungfrau. In dieser Entfernung umfasst er auf dieser scharfen Teleskopansicht mehr als 1,5 Lichtjahre. Der Zentralstern des Nebels wirft seine äußeren Hüllen ab, schrumpft, wird heißer und entwickelt sich zu seiner Schlussphase als Weißer Zwerg. Die Oberflächentemperatur des Zentralsterns in Abell 36 wird auf mehr als 73.000 Kelvin geschätzt. Im Vergleich dazu beträgt die Oberflächentemperatur der Sonne derzeit 6000 Kelvin. Daher leuchtet der sehr heiße Stern – verglichen mit seiner hier abgebildeten sichtbaren Erscheinung – im Ultraviolettlicht viel heller. Das unsichtbare Ultraviolettlicht ionisiert Wasserstoff- und Sauerstoffatome im Nebel und liefert schließlich die Energie für das hübsche Leuchten im sichtbaren Licht.

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Die Sombrero-Galaxie von Hale

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Bildcredit und Bildrechte: Caltech/Palomar Observatory/Paul Gardner, Salvatore Grasso und Ryan Hannahoe

Beschreibung: Was geschieht im Zentrum dieser Spiralgalaxie? M104 wurde wegen ihrer Ähnlichkeit mit einem Hut Sombrero-Galaxie genannt und weist einen markanten Staubstreifen und einen hellen Hof aus Sternen und Kugelsternhaufen auf. Gründe für Sombreros hutähnliche Erscheinung ist eine ungewöhnlich große, ausgedehnte zentrale Wölbung aus Sternen und dunklen markanten Staubstreifen in einer Scheibe, die wir fast von der Kante sehen. Milliarden alter Sterne verursachen das diffuse Leuchten der ausgedehnten Zentralwölbung, die im obigen Bild des 200-Zoll-HaleTeleskops zu sehen ist. Eine genaue Untersuchung der Zentralwölbung zeigt auch viele Lichtpunkte, die eigentlich Kugelsternhaufen sind. Die spektakulären Staubringe von M104 enthalten auch viele jüngere, hellere Sterne und zeigen komplexe Details, die Astronomen noch nicht vollständig verstehen. Sombreros exaktes Zentrum leuchtet im gesamten elektromagnetischen Spektrum und enthält wahrscheinlich ein großes Schwarzes Loch. Das fünfzig Millionen Jahre alte Licht der Sombrero-Galaxie ist mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jungfrau zu sehen.

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Die Sombrerogalaxie in Infrarot

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Bildcredit: R. Kennicutt (Steward Obs.) et al., SSC, JPL, Caltech, NASA

Beschreibung: Dieser schwebende Ring hat die Größe einer Galaxie. Eigentlich ist er Teil der fotogenen Sombrerogalaxie, einer der größten Galaxien im nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufen. Das dunkle Band aus Staub, das im sichtbaren Licht den mittleren Bereich der Sombrerogalaxie verdeckt, leuchtet im Infrarotlicht hell. Das obige digital geschärfte Bild zeigt das Infrarotleuchten. Es wurde in jüngster Zeit mit dem Weltraumteleskop Spitzer in der Umlaufbahn aufgenommen und in Falschfarben über ein bereits vorhandenes Bild gelegt, das mit dem Weltraumteleskop Hubble in sichtbarem Licht aufgenommen wurde. Die Sombrerogalaxie ist auch als M104 bekannt. Sie hat einen Durchmesser von zirka 50.000 Lichtjahren und ist 28 Millionen Lichtjahre entfernt. M104 ist mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jungfrau (Virgo) zu sehen.

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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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