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Die Galaxien des Virgohaufens

Das Bild zeigt die vielen Galaxien im Virgo-Galaxienhaufen mit Beschriftung.

Bildcredit und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo

Im Virgo-Galaxienhaufen sind viel mehr als tausend Galaxien. Der Virgohaufen ist ein großer Galaxienhaufen, der unserer Lokalen Gruppe am nächsten liegt. Es ist schwierig, ihn mit einem einzigen Sichtfeld zu erfassen, weil er am Himmel einen so großen Bereich bedeckt.

Dieses gut geplante Weitwinkelbild ist ein Mosaik aus Teleskopbildern. Es zeigt die zentrale Region im Virgohaufen. Sie liegt hinter zarten Staubwolken im Vordergrund, die über der Ebene unserer Milchstraße schweben. Links unter der Mitte ist die markante elliptische Galaxie M87. Rechts neben M87 laufen die Galaxien von Markarjans Kette in einer Reihe.

Viele Galaxien im Virgohaufen sind kleine, verschwommene Flecken, wenn man genau schaut. Schiebt den Mauspfeil über das Bild! Dann werden die Bezeichnungen der größeren Galaxien im NGC-Katalog als Text eingeblendet. Einige Galaxien haben auch mit Messier-Katalognummern. Dazu gehören M84, M86 und die markanten, farbigen Spiralen M88, M90 und M91.

Die mittlere Entfernung der Galaxien im Virgohaufen beträgt etwa 48 Millionen Lichtjahre. Die Messung der Entfernung zum Virgohaufen half dabei, die wichtige Hubble-Konstante und die Größenordnung des Universums zu bestimmen.

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Hubble zeigt die Sombrerogalaxie M104

Die Sombrerogalaxie M104 im Sternbild Jungfrau füllt fast das ganze Bild. Die große Wölbung aus Sternen und der markante Staubring erinnern an einen Sombrero.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnis-Team (AURA/STScI /NASA)

Warum erinnert die Sombrerogalaxie an einen Hut? Zwei Dinge führen zu der Ähnlichkeit: die ungewöhnlich große zentrale Wölbung des Sombreros aus Sternen und der dunkle, markante Staubring um die Scheibe, die wir fast von der Seite sehen. Das diffuse Licht in der ausgedehnten zentrale Wölbung stammt von Milliarden alter Sterne.

Wenn man die Wölbung im Bild genau betrachtet, sieht man viele Lichtpunkte. Es sind Kugelsternhaufen. Die prachtvollen Staubringe von M104 besitzen komplexe Details, die wir noch nicht ganz erklären können. Sie enthalten viele junge helle Sterne. Das Zentrum des Sombreros leuchtet im ganzen elektromagnetischen Spektrum. Es enthält vermutlich ein großes Schwarzes Loch.

Das Licht der Sombrerogalaxie ist fünfzig Millionen Jahre alt. Sie ist mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jungfrau zu sehen.

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Im Zentrum des Virgohaufens

Der Virgo-Galaxienhaufen ist am Himmel relativ groß. Hier sid die hellsten Galaxien im Bild verteilt, die sich darin befinden. Dazwischen leuchten dünn verteilte Sterne.

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

Der Virgo–Galaxienhaufen hat am Himmel einen Winkeldurchmesser von 5 Grad. Er ist also etwa 10-mal so breit wie der Vollmond. Sein Zentrum ist ungefähr 70 Millionen Lichtjahre entfernt. Damit ist er der nächstgelegene Galaxienhaufen in der Umgebung unserer Milchstraße.

Der Virgohaufen enthält mehr als 2000 Galaxien. Er übt einen merklichen Gravitationssog auf die Galaxien der Lokalen Gruppe um unsere Milchstraße aus. Der Haufen enthält nicht nur Galaxien voller Sterne, sondern auch Gas, das so heiß ist, dass es im Spektralbereich von Röntgen leuchtet. Die Bewegung der Galaxien in und um den Haufen zeigt, dass sie wohl mehr Dunkle Materie enthalten als sichtbare Materie, die wir direkt beobachten.

Oben ist die Mitte des Virgohaufens abgebildet. Sie enthält helle Messier-Galaxien wie Markarjans Augen links oben, M86 rechts über der Mitte oder M84 ganz rechts. Die Spiralgalaxie NGC 4388 befindet sich 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

Die auffällige Spiralgalaxie M104 ist berühmt für ihr Profil, das wir von der Seite sehen. Die Galaxie hat einen breiten Ring aus undurchsichtigem Staub. Die markante Schneise aus kosmischem Staub sehen wir als Silhouette vor einer ausgedehnten Wölbung aus Sternen. Dadurch erinnert die Galaxie an einen Hut mit breiter Krempe. Das führte zu ihrem beliebteren Namen Sombrerogalaxie.

Die scharfe Ansicht der bekannten Galaxie entstand aus Daten des Weltraumteleskops Hubble und des Subaru-Teleskops auf der Erde. Das Bild wurde mit Amateur-Farbbilddaten ergänzt. Das führte zu natürlichen Farben. Das Ergebnis zeigt Details, die oft im gleißenden Licht der hellen, zentralen Wölbung von M104 untergehen, wenn man sie mit kleineren Instrumenten auf der Erde betrachtet.

Die Sombrerogalaxie ist als NGC 4594 katalogisiert. Sie leuchtet im ganzen Spektrum. Ihr Zentrum enthält vermutlich ein sehr massereiches Schwarzes Loch. M104 ist etwa 50.000 Lichtjahre groß und 28 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist eine der größten Galaxien am südlichen Rand des Virgo-Galaxienhaufens.

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NGC 4762: Eine Galaxie von der Seite

Diagonal verläuft eine helle Linie durchs Bild, sie wirkt verschwommen und hat ein helles Zentrum. Zu welcher Galaxienart sie gehört, sehen wir nicht. Im Hintergrund sind weitere Galaxien verteilt.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA

Warum ist diese helle Linie am Himmel? Es ist eigentlich eine Scheibengalaxie, die fast genau von der Seite zu sehen ist. Das Bild stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Es ist ein visueller Hinweis, wie dünn Galaxienscheiben sein können. NGC 4762 ist eine Galaxie im nahen Virgo-Galaxienhaufen. Sie ist so dünn, dass es schwer zu sagen ist, welche Art Scheibengalaxie sie ist.

Ihr Mangel an sichtbaren Staubspuren lässt vermuten, dass sie eine staubarme linsenförmige Galaxie ist. Doch es wäre auch möglich, dass sie von oben gesehen eine Spiralstruktur hätte. Die ungewöhnliche Sternenlinie ist von Rand zu Rand etwa 100.000 Lichtjahre lang. In der Mitte von NGC 4762 befindet sich eine leichte Wölbung aus Sternen. Im Hintergrund sind viele Galaxien verteilt.

Galaxien, die so dünn wirken, sind selten, denn unsere Erde muss (fast) genau in der verlängerten Ebene ihrer dünnen Galaxienscheibe liegen. Galaxien, die tatsächlich so dünn sind, kommen relativ häufig vor. Auch unsere Galaxis, die Milchstraße, ist vermutlich so dünn.

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Rückläufiger Mars

Der Mars zieht eine Oppositionsschleife im Sternbild Jungfrau. Während die Erde ihn innen überholt, wandert er scheinbar rückwärts.

Bildcredit und Bildrechte: Tunç Tezel (TWAN)

Warum wandert der Mars scheinbar rückwärts? Die meiste Zeit läuft der Mars am irdischen Himmel immer in dieselbe Richtung. Er bewegt sich langsam, aber stetig vor dem Hintergrund der Sterne. Doch etwa alle zwei Jahre überholt die Erde den Mars innen, während beide um die Sonne ziehen.

Der letzte solche Durchlauf begann Ende des letzten Jahres. Mars leuchtete wie gewöhnlich groß und hell. Außerdem lief der Rote Planet zu dieser Zeit am Himmel scheinbar rückwärts, also retrograd. Für diese digital kombinierte Bildserie wurden alle Sterne zur Deckung gebracht.

Der Mars zieht am Himmel scheinbar eine enge Schleife. In der Mitte der Schleife überholte die Erde den Mars innen. Dabei war die rückläufige Bewegung am schnellsten. Wir beobachten retrograde Bewegungen auch bei anderen Planeten im Sonnensystem.

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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

Diese prächtige gasförmige Hülle umgibt einen vergehenden sonnenähnlichen Stern. Es ist planetarische Nebel Abell 36. Er liegt im Sternbild Jungfrau. Der Zentralstern des Nebels wirft seine äußeren Hüllen ab. Er schrumpft, wird heißer und entwickelt sich in seiner Schlussphase zu einem Weißer Zwerg.

Die Temperatur an der Oberfläche des Zentralsterns von Abell 36 wird auf mehr als 73.000 Kelvin geschätzt. Im Vergleich dazu beträgt die Oberflächentemperatur der Sonne derzeit 6000 Kelvin. Der sehr heiße Stern leuchtet im Ultraviolettlicht viel heller als im sichtbaren Licht, in dem er hier abgebildet ist. Das unsichtbare Ultraviolettlicht ionisiert die Wasserstoff- und Sauerstoffatome im Nebel. Daher stammt die Energie für das hübsche Leuchten im sichtbaren Licht.

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Im Zentrum der Spiralgalaxie M61

Hubble zeigt die Zentralregion der Spiralgalaxie M61 im Sternbild Jungfrau. In der Mitte ist ein kleiner hellgelber Kern, von dem zwei dunkle Staubbahnen auslaufen. Um den hellen Kern ist ein etwas dunklerer Bereich, der wiederum von Spiralarmen mit markanten blauen Sternbildungsgebieten umgeben ist.

Bildcredit: ESA/Hubble, NASA; Danksagung an G. Chapdelaine und L. Limatola

M61 ist eine Balkenspiralgalaxie im nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufen. Die Galaxie besitzt viele Bestandteile, die in Spiralgalaxien häufig vorkommen: helle Spiralarme, einen Zentralbalken, Staubbahnen und helle Knoten aus Sternen. M61 ist auch als NGC 4303 bekannt. Sie ist ähnlich aufgebaut wie unsere Galaxis, die Milchstraße.

M61 wurde 1779 an einem Tag gleich zweimal mit Teleskopen entdeckt. Einer der Beobachter hielt die Galaxie zunächst für einen Kometen.

Licht braucht etwa 55 Millionen Jahre, um von M61 zu uns zu kommen. Dieses Bild zeigt die Zentralregionen von M61. Es wurde mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Für die Veröffentlichung beim Wettbewerb für Bildbearbeitung „Hubbles versteckte Schätze“ wurde es neu aufbereitet.

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