Schlagwort: Kollision

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Die Radioquelle Treble Clef ist in Röntgen ungewöhnlich heiß

Die blaue Wolke im Hintergrund leuchtet in Röntgenstrahlen. Darin zeichnet sich eine rot leuchtende Form ab, die in Radiowellenlängen abgebildet wurde. Ihre Form erinnert an einen Notenschlüssel oder einen Drachen.
Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/INAF-IRA/A. Botteon et al.; Infrarot: UKIDSS–GPS ; Radio: ASTRON–LOFAR; Bildbearbeitung: NASA/CXC/SAO/N. Wolk

Was ist Treble Clef? Es ist eine ungewöhnliche Radioquelle, und sie ist größer als zwei Millionen Lichtjahre! Ihre Form erinnert an ein Symbol aus der Musik. Leider verschluckt unsere Milchstraße das sichtbare Licht dieses Objekts, das auch als VLSS J0328.9+5755 bekannt ist. Als man Treble Clef im Jahr 2004 genauer unter die Lupe nahm, wusste man nichts über seine Natur.

Erst kürzlich beobachteten die Röntgenteleskope Chandra und eRosita die Wolke vom Weltraum aus. Dabei fand man Hinweise, dass ein sehr massereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie die geladenen Teilchen ausstieß. Die Radiostrahlung war bereits verblasst, als anscheinend bei der Kollision zweier Galaxienhaufen eine Stoßwelle entstand. Diese Welle regte das Leuchten der Teilchen erneut an. Das Bild ist ein Komposit aus Aufnahmen in Radiowellenlängen (rot) und Röntgenstrahlung (blau).

Dieses Video zeigt die Erkenntnisse zu Treble Clef (englisch). Ungewöhnliche Objekte wie Treble Clef bieten uns unerwartete Hinweise, wie Galaxienhaufen miteinander in Wechselwirkung treten. Sie zeigen aber auch, wie sich das Universum allgemein entwickelt.

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Nā ʻUhane Māhoe Huki Pū i ke Ola

Zwei Galaxien kollidieren mitten im Bild. Ihre Spiralstruktur ist verzerrt, an den rötlichen Fasern erkennt man heftige Sternbildung. Sie erhielten den hawaiianischen Namen "Nā ʻUhane Māhoe Huki Pū i ke Ola".
Bildcredit: Internationales Gemini-Observatorium / NOIRLab/NSF/AURA; Bildbearbeitung: J. Miller und M. Rodriguez (Internationales Gemini-Observatorium/NSF NOIRLab), T.A. Rector (Universität von Alaska Anchorage/NSF NOIRLab), D. de Martin und M. Zamani (NSF NOIRLab)

Dieses Pärchen von Spiralgalaxien trägt den hawaiianischen Namen Nā ʻUhane Māhoe Huki Pū i ke Ola. Die beiden Galaxien umarmen einander durch Gravitation. Sie sind etwa 200 Millionen Lichtjahre entfernt und stehen als NGC 7253 und Arp 278 in den Katalogen. Wir finden sie im Sternbild Pegasus.

Das Bild zeigt ihre spektakuläre Verschmelzung im galaktischen Maßstab gestochen scharf. Es stammt vom Teleskop Gemini Nord auf dem Maunakea auf Hawaii, das einen Durchmesser von 8,1 Metern hat. Schüler*innen wählten die beiden Galaxien im Rahmen von „Project Hōkūlani“ als Ziel ihrer Beobachtung aus, erforschten sie und gaben ihnen einen hawaiianischen Namen. Project Hōkūlani ist ein Praktikumsprogramm des Gemini-Observatoriums und der Universität von Hawaii.

Der Name bedeutet übersetzt „Die Zwillingsgeister ziehen an einem Strang und erschaffen gemeinsam Leben“. Das passt sowohl kulturell als auch astronomisch. Wenn Galaxien kollidieren, führt das zu einem kosmischen Strudel an Sternbildung. Daran sind die galaktischen Reserven an elementaren Bausteinen für Leben beteiligt. Die beiden Galaxien verschmelzen in einem Bereich im Sternbild Pegasus, der dem hawaiianischen Navigations-Sternbild Ka Lupe o Kawelo entspricht.

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Drei Galaxienpaare

Ein dunkles Sternenfeld zeigt drei Galaxien-Paare. Ein Paar liegt oben, eins in der Mitte und eines ist unten zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Rafael Sampaio

Das Bild zeigt Paare von Galaxien. Doch jedes ist anders. Die zwei Galaxien oben stehen wohl nicht in Wechselwirkung miteinander, zumindest nicht derzeit. Die obere Galaxie mit dem blauen Streifen ist NGC 4650A. Sie ist eine Polarringgalaxie. Vielleicht entstand sie bei einer Kollision von Galaxien.

Die beiden Galaxien in der Mitte sehen so aus, als wären sie in durch Gravitation miteinander verbunden. Man könnte eine Wechselwirkung vermuten. Doch wenn man ihre Geschwindigkeit relativ zueinander misst, wird das unwahrscheinlich. Die größere Galaxie ist NGC 4650. Sie ist eine Spiralgalaxie mit einem hellen Band aus Sternen, das quer durch ihr Zentrum zieht.

Unten stehen zwei Galaxien aktiv in Wechselwirkung. Es wäre möglich, dass NGC 4622A und NGC 4622B in ca. einer Milliarde Jahren zu einer einzigen Galaxie verschmelzen. Alle diese Galaxien gehören wohl zum größeren Glaxienhaufen im Sternbild Zentaur.

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Fliegende Untertasse notlandet in der Wüste von Utah

Die Landschaft ist eine flache Wüste mit blassen Bergen im Hintergrund. Hinter der zerstörten Kapsel Genesis, die an eine fliegende Untertasse erinnert, stehen zwei Hubschrauber.
Bildcredit: USAF 388th Range Sqd., Mission Genesis, NASA

Eine fliegende Untertasse aus dem Weltraum notlandete in der Wüste von Utah in den USA. Zuvor wurde sie vom Radar erfasst und von Helikoptern gejagt. Es war im Jahr 2004. Und daran waren keine Außerirdischen beteiligt.

Die Untertasse war die Kapsel Genesis, die Probematerial zur Erde brachte. Sie gehörte zum robotischen Raumschiff Genesis, das von Menschen gebaut und 2001 von der NASA gestartet worden war. Es sollte die Sonne untersuchen. Durch eine Fehlfunktion kam es zu einer unerwartetet harten Landung mit mehr als 300 km/h, weil sich die Fallschirme nicht wie geplant geöffnet hatten.

Die Mission Genesis umkreiste die Sonne und sammelte Teilchen des Sonnenwinds. In Erdnähe lenkt das Magnetfeld der Erde diese Teilchen ab. Trotz der Bruchlandung waren viele der Proben in gutem Zustand.

Es lohnte sich also, die Daten von Genesis zu analysieren. Dabei fand man zum Beispiel heraus, woraus die Sonne besteht. Oder wie sich die Menge chemischer Elementen an verschiedenen Orten im Sonnensystem unterscheidet. Diese Ergebnisse lieferten starke Hinweise, durch welche Prozesse die Sonne und ihre Planeten vor Milliarden Jahren entstanden sind.

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Galaxie NGC 474: Hüllen und Sternströme

Die Galaxie mitten im Bild ist von schalenförmigen Hüllen umgeben. Sie wirkt kaum noch wie eine Spiralgalaxie. Daneben ist eine Spirale, die ebenfalls von Sternströmen umgeben ist.
Bildcredit und Lizenz: CFHT, Coelum, MegaCam, J.-C. Cuillandre (CFHT) und G. A. Anselmi (Coelum)

Was passiert in der Galaxie NGC 474? Die mehrschichtigen Hüllen der Galaxie wirken seltsam komplex. Auf Bildern, die weniger lang belichtet sind, wirkt die elliptische Galaxie im Vergleich zu diesem relativ strukturlos.

Wie die Schalen entstehen, wird immer noch erforscht. Möglich ist, dass sie durch Gezeiten entstehen. Geröll, das übrig blieb, nachdem die Galaxie in der Vergangenheit viele kleinere Galaxien verschlungen hat, spielt wohl auch eine Rolle.

Alternativ sind die Schalen vielleicht ähnlich wie Wellen auf der Oberfläche eines Teiches. Es könnten Dichtewellen sein, die bei Kollisionen mit der Spiralgalaxie NGC 474 (rechts) entstanden sind. Jedenfalls zeigt dieses Bild, dass die Halos einiger elliptischer Galaxien überraschend komplex aufgebaut sind. Auch der Halo unserer Milchstraße enthält derlei Strukturen.

Die Galaxie NGC 474 ist etwa 250.000 Lichtjahre breit und an die 100 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im Sternbild Fische.

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Kollision von Galaxienhaufen

Vor dem dunklen Hintergrund schimmern Galaxien als verschwommene weiße Punkte. Eine leuchtend blaue Spirale breitet sich von der Mitte her aus.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/CfA/C. Watson et al.; Optisch: PanSTARRS; Bildbearbeitung: NASA/CXC/SAO/N. Wolk und P. Edmonds; Text: Cecilia Chirenti (NASA GSFC, UMCP, CRESST II)

Diese prächtige Spiralstruktur leuchtet im Röntgenlicht. Sie ist ungefähr 20-mal so groß wie unsere Galaxie. Die Struktur ist Teil des Galaxienhaufens Abell 2029 und befindet sich in einer Entfernung von einer Milliarde Lichtjahren.

Galaxienhaufen sind die größten Strukturen im Universum, die durch Gravitation gebunden sind. So besteht auch Abell 2029 aus Tausenden von Galaxien. Sie sind in eine große Wolke aus heißem Gas eingebettet – sowie Dunkler Materie, die eine Masse von insgesamt mehreren Billionen Sonnenmassen hat. Sie ist für die meiste Masse verantwortlich. (Übrigens: Die Galaxien sieht man, wenn man den Mauszeiger über das Bild schiebt oder diesem Link folgt!)

Die hell leuchtende Spirale im Bild ist das heiße Gas im Galaxienhaufen. Es besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium. Seine Temperatur beträgt mehrere Millionen Grad Celsius. Diese Struktur wurde kürzlich untersucht. Dazu wertete man Röntgen-Daten des NASA-Teleskops Chandra aus. Es zeigte sich, dass Abell 2029 vor etwa 4 Milliarden Jahren mit einem kleinen Galaxienhaufen kollidierte. Diese Kollision beeinflusste das Schwerefeld, sodass sich das Gas im Haufen hin und her bewegte. So entstand die spiralförmige Struktur.

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M82: Galaxie mit heftiger Sternbildung und Superwind

Die längliche Galaxie Messier 82 im Sternbild Große Bärin ist von einem Superwind umgeben. Aus der Mitte strömen rote Gasfäden, außen herum erkennt man zarte Schleier. Im Hintergrund sind lose Sterne verteilt.
Bildcredit und Bildrechte: Arnaud Malleval

In der Galaxie Messier 82 gibt es heftige Sternbildung und einen Superwind. Die Explosionen von Supernovae und starke Winde von massereichen Sternen sorgen für die turbulente Bewegung der Gase. Das scharfe Bild entstand mit einem Teleskop. Es zeigt klare Hinweise auf den Superwind, der mitten aus der Galaxie strömt. Die Daten für dieses Bild wurden 33 Stunden lang mit Schmalbandfiltern aufgenommen. Atomarer Wasserstoff zieht in langen Fasern aus dem Inneren. Seine Emissionen sind hier rot gefärbt.

Ein Teil des Gases im Superwind entweicht in den intergalaktischen Raum. Davor wird es mit schweren Elementen angereichert, die in den massereichen Sternen entstanden sind. Eine nahe Begegnung mit der benachbarten großen Galaxie M81 löste die heftige Sternentstehung aus. Der Ausbruch an Sternbildung in M82 dauert wohl noch etwa 100 Millionen Jahre an.

Die Galaxie M82 ist länglich. Wegen ihrer Form nennt man sie Zigarren-Galaxie. Sie ist ca. 30.000 Lichtjahre breit und 12 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Am irdischen Sternhimmel liegt M82 am nördlichen Rand des Sternbildes Große Bärin (Ursa Major).

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Die Antennen erkunden

Zwei Galaxien bilden ein verworrenes Knäuel in der Bildmitte. Nach links unten und rechts oben sind lange Gezeitenschweife ausgeworfen.
Bildcredit und Bildrechte: Beschaffung – Mike Selby Bearbeitung – Roberto Colombari

Im südlichen Sternbild Rabe (Corvus) stoßen zwei große Galaxien aufeinander. Es sind NGC 4038 und NGC 4039. Die beiden sind 60 Millionen Lichtjahre entfernt. Nur selten kollidieren dabei die Sterne in den Galaxien. Die kosmische Karambolage dauert Hunderte Millionen Jahre. Doch in den Galaxien sind große Wolken aus molekularem Gas und Staub. Diese kollidieren häufig. Dabei kommt es mitten im kosmischen Trümmerfeld zu Phasen mit heftiger Sternbildung.

Das Teleskopbild ist etwa 50.000 Lichtjahre breit. Es zeigt auch neue Sternhaufen und Materie, die von den Kräften der Gezeiten weit vom Ort des Zusammenstoßes weggeschleudert wurde. Das scharfe Bild zeigt die blassen Gezeitenströme und einige weit entfernte Galaxien im Hintergrund. Die bogenförmigen Strukturen im Panorama gaben dem Galaxienpaar seinen Namen: Antennengalaxien. Man kennt sie auch als Arp 244.

Artemis II: Aktuelles von der Mission

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