Die aktive Galaxie NGC 1275

Die aktive Galaxie NGC 1275 ist eine starke Röntgenquelle, im sichtbaren Licht sehen wir unzählige Fasern und Filamente, die von hineinstürzenden Galaxien übrig geblieben sind.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble Heritage, A. Fabian (Universität von Cambridge, UK)

Die aktive Galaxie NGC 1275 ist das zentrale, markante Mitglied des großen, relativ nahen Perseus-Galaxienhaufens. In sichtbaren Wellenlängen wirkt die aktive Galaxie stürmisch. Sie ist auch eine gewaltige Röntgen- und Radio-Emissionsquelle. NGC 1275 nimmt Materie auf, indem ganze Galaxien hineinfallen und speist letztlich ein sehr massereiches Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie.

Dieses Farbkompositbild entstand aus Daten des Weltraumteleskops Hubble aus dem Jahr 2006. Es betont die galaktischen Trümmer und Filamente aus leuchtendem Gas von den Kollisionen, manche davon sind bis zu 20.000 Lichtjahre lang. Die Fasern in NGC 1275 sind sehr beständig, obwohl der Tumult der galaktischen Kollisionen sie eigentlich zerstören müsste.

Was hält die Filamente zusammen? Beobachten lassen vermuten, dass die Strukturen, die durch die Aktivität des Schwarzen Lochs im Zentrum ausgestoßen wurden, von Magnetfeldern zusammengehalten werden. NGC 1275 ist auch als Perseus A bekannt. Die Galaxie hat einen Durchmesser von mehr als 100.000 Lichtjahren und ist etwa 230 Millionen Lichtjahre entfernt.

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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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Krieg der Galaxien: M81 und M82

Mitten im Bild leuchten die markanten Galaxien M81 und M82, im Hintergrund sind weitere Galaxien zu sehen, wie etwa NGC 3077 und NGC 2976.

Bildcredit und Bildrechte: Andreas Aufschnaiter

Die beiden markanten Galaxien in der Mitte liegen 12 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Ursa Major. Rechts ist die Spiralgalaxie M81 mit prächtigen Spiralarmen und einem hellgelben Kern. M81 ist etwa 100.000 Lichtjahre groß und auch als Bode-Galaxie bekannt. Links seht ihr die zigarrenförmige irreguläre Galaxie M82.

Das Paar ist seit einer Milliarde Jahren in einen Gravitationskampf verwickelt. Die Schwerkraft jeder Galaxie hat die jeweils andere im Laufe vieler kosmischer Begegnungen stark beeinflusst. Ihr letztes Zusammentreffen dauerte etwa 100 Millionen Jahre. Es führte wahrscheinlich zu den Dichtewellen um M81 und zu der Vielfalt an Spiralarmen in M81.

In M82 entstanden gewaltige Sternentstehungsgebiete und Gaswolken kollidierten. Dabei wurde so viel Energie frei, dass die Galaxie in Röntgenlicht leuchtet. In den nächsten Milliarden Jahren werden die Galaxien durch ihren Gravitationstanz verschmelzen, sodass eine einzelne Galaxie übrig bleibt.

Das Weitwinkelbild wurde unter dem dunklen Nachthimmel in den österreichischen Alpen fotografiert. Die extragalaktische Szene zeigt auch andere Mitglieder der wechselwirkenden Galaxiengruppe um M81. Rechts unter der großen Spiralgalaxie leuchtet NGC 3077, rechts oben im Bild befindet sich NGC 2976. Den Vordergrund füllt der integrierte Flussnebel. Diese blassen, staubigen interstellaren Wolken reflektieren Sternenlicht über der Ebene unserer Milchstraße.

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Das verschmelzende Galaxienpaar IIZw096

Das Bild zeigt die Verschmelzung zweier Galaxien im Sternbild Delfin, abgebildet vom James-Webb-Weltraumteleskop.

Bildcredit: ESA/Webb, NASA und CSA, L. Armus, A. Evans

Dieses Paar verschmelzender Galaxien im Sternbild Delfin ist etwa 500 Millionen Lichtjahre entfernt und leuchtet hell in Infrarotwellenlängen. Im Hintergrund der kosmischen Kollision sind viele noch weiter entfernte Galaxien sowie gelegentlich gezackte Vordergrundsterne zu sehen.

Die Galaxienverschmelzung auf diesem detailreichen Bild des James-Webb-Weltraumteleskops ist etwa 100.000 Lichtjahre breit. Die Bilddaten stammen von Webbs Nahinfrarotkamera (NIRCam) und dem Instrument für mittleres Infrarot (MIRI). Deren kombinierte scharfe Infrarotansicht zeigt die Umstrukturierung in galaktischem Maßstab. Es ist ein wildes Durcheinander staubiger Verschmelzung mit intensiv strahlenden Sternentstehungsgebieten und verzerrten Spiralarmen.

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M51: Die Strudelgalaxie

Das Bild zeigt die wechselwirkenden Galaxien Messier 51 im Sternbild Jagdhunde.

Bildcredit und Bildrechte: Fabian Neyer

Suche den Großen Wagen und folge vom Kasten ausgehend der Deichsel zum letzten hellen Stern. Schiebe dann das Teleskop ein bisschen nach Südwesten. Dort befindet sich dieses atemberaubende Paar wechselwirkender Galaxien. Es ist der 51. Eintrag in Charles Messiers berühmtem Katalog.

Die große Galaxie mit ausgeprägter Spiralstruktur ist vielleicht der erste als solcher entdeckte Spiralnebel und auch als NGC 5194 katalogisiert. Ihre Spiralarme und Staubbahnen schweifen deutlich vor ihrer Begleitgalaxie NGC 5195 links daneben. Das Paar ist etwa 31 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt offiziell innerhalb der Grenzen des kleinen Sternbildes Jagdhunde (Canes Venatici).

Wenn ihr M51 mit Teleskop betrachtet, sieht sie blass und verschwommen aus. Doch dieses bemerkenswerte Bild zeigt viele Details der wechselwirkenden Galaxien und galaktischen Gezeitentrümmer in markanten Farben. Das Bild entstand aus fast 90 Stunden an Schmalband-Bilddaten. Es zeigt unter anderem eine riesige leuchtende Wolke aus rötlichem ionisiertem Wasserstoff, die im M51-System entdeckt wurde.

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Webb zeigt die Wagenradgalaxie

Dieses Bild des Weltraumteleskops Webb zeigt die Wagenradgalaxie im Sternbild Bildhauer.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, Webb-ERO-Produktionsteam

Manche sehen darin das Rad eines Wagens. Und tatsächlich ist die Galaxie rechts wegen ihres Aussehens – eine Zentralgalaxie, kombiniert mit etwas, das wie die Speichen eines Rades aussieht – als Wagenradgalaxie bekannt.

Andere hingegen erkennen darin eine komplexe Wechselbeziehung zwischen Galaxien, die auf eine Erklärung wartet. Zusammen mit den beiden Galaxien links ist das Wagenrad Teil einer Galaxiengruppe im Sternbild Bildhauer, die etwa 500 Millionen Lichtjahre entfernt ist.

Der Rand der großen Galaxie umfasst mehr als 100.000 Lichtjahre und besteht aus Sternbildungsregionen voller extrem heller, massereicher Sterne. Die ringartige Form des Wagenrades entstand durch eine gravitative Störung, als eine kleinere Galaxie eine große durchquerte. Dabei komprimierte sie interstellares Gas und Staub und verursachte eine Woge an Sternbildung, die wie eine Welle auf der Oberfläche eines Teichs nach außen wanderte.

Dieses aktuelle Bild der Wagenradgalaxie stammt vom Weltraumteleskop Webb. Es zeigt neue Details darüber, wo Sterne entstehen, aber auch Aktivität in der Nähe des zentralen Schwarzen Lochs in der Galaxie.

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Verlorene Milchstraße: Kollision mit Andromeda steht bevor

Das Bild ist ein Grafik-Komposit, es zeigt die Andromeda-Galaxie Messier 31 im Anflug auf unsere Milchstraße, mit der sie in etwa 4,5 Milliarden Jahren kollidieren wird.

Bildcredit: NASA, ESA, Z. Levay und R. vun der Marel (STScI), T. Hallas und A. Mellinger

Kollidiert unsere Milchstraße eines Tages mit ihrer größeren Nachbarin, der Andromedagalaxie? Ja, wahrscheinlich. Wenn man auf aktuellen Bildern des Weltraumteleskops Hubble leichte Verschiebungen der Sterne in M31 vor den Hintergrundgalaxien sorgfältig vermisst, lässt das vermuten, dass das Zentrum von M31 auf direktem Kollisionskurs mit dem Zentrum unserer Heimatgalaxie sein könnte.

Die Abweichungen der Seitwärtsgeschwindigkeit reichen anscheinend für eine gute Chance, dass die zentralen Teile der beiden Galaxien einander geringfügig verfehlen, doch sie kommen einander nahe genug, dass ihre äußeren Halos gravitativ verbunden werden. Wenn das geschieht, werden die beiden Galaxien verbunden, tanzen umeinander, verschmelzen schließlich und werden – im Laufe von Milliarden Jahren – zu einer großen elliptischen Galaxie.

Diese Kombination an Bildern zeigt den Himmel einer Welt (der Erde?) in ferner Zukunft, wenn die äußeren Teile der Galaxien zu kollidieren beginnen. Die genaue Zukunft unserer Milchstraße und der ganzen umgebenden Lokalen Gruppe bleibt wohl in den nächsten Jahren ein aktives Forschungsthema.

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NGC 1316: Nach der Kollision von Galaxien

Das Bild zeigt die Galaxie NGC 1316 - auch bekannt als Fornax A - im Sternbild Chemischer Ofen, die offenbar die Galaxie NGC 1317 rechts oben verschlingt.

Bildcredit und Bildrechte: Aufnahme: Greg Turgeon; Bearbeitung: Kiko Fairbairn

Astronomen werden zu Detektiven beim Versuch, die Ursache für faszinierende Anblicke wie NGC 1316 herauszufinden. Untersuchungen zeigen, dass die gewaltige elliptische Galaxie NGC 1316 vor etwa 100 Millionen Jahren begann, die kleinere benachbarte Spiralgalaxie NGC 1317 rechts oben zu verschlingen. Die dunklen Staubbahnen, die für eine Spiralgalaxie charakteristisch sind, sowie blasse Wirbel und Hüllen aus Sternen und Gas auf diesem weitläufigen, detailreichen Bild sind ein klarer Hinweis.

Ein ungeklärtes Detail sind die ungewöhnlich kleinen Kugelsternhaufen, die als blasse Punkte im Bild zu sehen sind. Die meisten elliptischen Galaxien haben mehr und hellere Kugelsternhaufen als NGC 1316. Die hier beobachteten Kugelsternhaufen sind jedoch zu alt, als dass sie bei der jüngsten Galaxienkollisionen entstanden sein könnten.

Eine Hypothese dazu besagt, dass diese Kugelsternhaufen Überlebende von einer noch älteren Galaxie sind, die von NGC 1316 verschlungen wurde. Ein weiteres überraschendes Merkmal von NGC 1316, die auch als Fornax A bekannt ist, sind ihre riesigen Lappen aus Gas, die im Radio-Wellenlängen hell leuchten.

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NGC 3521: Galaxie in einer Blase

Die Spiralgalaxie NGC 3521 im Sternbild Löwe ist 50.000 Lichtjahre von uns entfrnt.

Bildcredit und Bildrechte: Mark Hanson und Mike Selby

Die prächtige Spiralgalaxie NGC 3521 ist an die 35 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im nördlichen Frühlingssternbild Löwe. NGC 3521 leuchtet am Himmel des Planeten Erde relativ hell und ist schon mit kleinen Teleskopen gut sichtbar. Trotzdem wird sie von Hobbyfotograf*innen zugunsten anderer Spiralgalaxien im Löwen wie M66 und M65 oft übergangen. Auf diesem farbenprächtigen kosmischen Porträt ist sie jedoch sehr präsent.

Die Galaxie umfasst etwa 50.000 Lichtjahre und besitzt typische fleckige, unregelmäßige Spiralarme, die von Staub, rosaroten Sternbildungsregionen und Haufen aus jungen blauen Sternen gesäumt sind. Auf diesem detailreichen Bild ist NGC 3521 in blasse, riesige blasenähnliche Hüllen eingebettet. Die Hüllen bestehen wahrscheinlich aus Gezeitentrümmern, das sind Sternströme, die aus Begleitgalaxien herausgerissen wurden, als diese in der fernen Vergangenheit mit NGC 3521 verschmolzen sind.

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Die Antennen erforschen

Die beiden Galaxien NGC 4038 und NGC 4039 kollidieren, sie sind als Arp 244 katalogisiert und werden Antennen genannt.

Bildcredit und Bildrechte: Dietmar Hager, Eric Benson

Beschreibung: Im südlichen Sternbild Rabe (Corvus) kollidieren zwei etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernte große Galaxien. Im Zuge des schwerfälligen Kataklysmus, der Hunderte Millionen Jahre dauert, kollidieren nur selten Einzelsterne in den beiden Galaxien, die als NGC 4038 und NGC 4039 katalogisiert sind. Doch die großen Wolken aus molekularem Gas und Staub in den Galaxien kollidieren häufig und lösen nahe dem Zentrum der kosmischen Karambolage gewaltige Episoden an Sternbildung aus.

Diese faszinierende Aufnahme umfasst mehr als 500.000 Lichtjahre, es zeigt auch neue Sternhaufen und Materie, die durch Gezeitenkräfte weit vom Kollisionsort fortgeschleudert wurde. Das bemerkenswert scharfe, am Boden aufgenommene Bild kombiniert 88 Stunden Aufnahmezeit von 2012 bis 2021 und zeigt die zarten Gezeitenschweife sowie ferne Galaxien im Hintergrund.

Die vielsagende visuelle Gesamterscheinung der ausgedehnten bogenförmigen Strukturen verleihen dem Galaxienpaar, das auch als Arp 244 bekannt ist, seinen landläufigen Namen: die Antennen.

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Stephans Quintett

Stephans Quintett mit den wechselwirkenden Galaxien NGC 7319, 7318A, 7318B und 7317.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Beobachtungsarchiv; Bearbeitung und Bildrechte: Bernard Miller

Beschreibung: Stephans Quintett ist hier eindrucksvoll abgebildet, es ist die erste kompakte Galaxiengruppe, die erste als solche erkannt wurde. Die Daten, aus denen das Bild erstellt wurde, stammen aus dem umfangreichen Beobachtungsarchiv von Hubble.

Nur vier dieser fünf Galaxien sind etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt und befinden sich in einem kosmischen Tanz wiederholter naher Begegnungen. Die Außenseiterin ist jedoch leicht erkennbar. Die wechselwirkenden Galaxien NGC 7319, 7318A, 7318B und 7317 haben einen gelblichen Farbstich. Sie neigen auch zu verzerrten Schlingen und Schweifen, die unter dem Einfluss der zerstörerischen gravitationsbedingten Gezeiten entstanden sind. Die vorwiegend bläuliche Galaxie NGC 7320 liegt näher, sie ist nur 40 Millionen Lichtjahre entfernt und gehört nicht zur wechselwirkenden Gruppe.

Stephans Quintett liegt im hoch fliegenden Sternbild Pegasus. Das Bildfeld umfasst in der geschätzten Entfernung des Quartetts wechselwirkender Galaxien etwa 500.000 Lichtjahre. Doch rechts oben knapp außerhalb des Feldes fanden Astronom*innen eine weitere Galaxie, NGC 7320C, die ebenfalls 300 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Mit ihr steigt das wechselwirkende Quartett zum Quintett auf.

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