Schlagwort: Kollision

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Die Galaxie NGC 474: Schalen und Sternströme

Die Galaxie mitten im Bild ist von eigentümlichen Schalen umgeben. Rechts daneben ist eine kleinere Galaxie, die eher gewöhnlich aussieht. Im Vordergrund sind unterschiedlich große Sterne verteilt.

Bildcredit: CFHT, Coelum, MegaCam, J.-C. Cuillandre (CFHT) und G. A. Anselmi (Coelum)

Was passiert mit der Galaxie NGC 474? Sie hat unerwartete vielfache Schichten, die seltsam komplex schimmern. Auf Bildern mit weniger Details wirkt die elliptische Galaxie relativ strukturlos. Derzeit wissen wir nicht, wie die Hüllen entstehen. Vielleicht handelt es sich um Gezeitenschweife und Reste, die in den vergangenen Milliarden Jahren von vielen kleinen Galaxien übrig geblieben sind.

Doch vielleicht sind die Hüllen ähnlich wie Wellen in einem Teich. Bei der Kollision mit der Spiralgalaxie NGC 474, die noch andauert, sind Dichtewellen entstanden, die sich im galaktischen Riesen ausbreiten.

Was auch immer die Ursache ist – zumindest ist man sich zunehmend darüber einig, dass wenigstens einige elliptische Galaxien in jüngster Vergangenheit entstanden sind. Das zeigt auch dieses Bild. Die äußeren Höfe der meisten großen Galaxien sind nicht ebenmäßig, sondern haben viele Schichten. Sie entstehen, wenn größere Galaxien mit kleineren Galaxien in der Nähe wechselwirken und sie einlagern. Auch Hof um unsere Milchstraße hat unerwartet viele Schichten.

NGC 474 ist ungefähr 250.000 Lichtjahre breit. Die Distanz beträgt 100 Millionen Lichtjahre. Sie befindet sich im Sternbild Fische (Pisces).

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Glücks-Wagenrad

Die drei Galaxien im Bild wirken verzerrt. Rechts ist eine Galaxie, die im inneren Kern gelb leuchtet und sehr eng gewickelte Spiralarme hat. Außen herum verläuft ein blauer heller Kreis aus Sternen. Zwischen dem Kern und dem Ring verlaufen zarte Speichen. Links sind zwei viel kleinere Galaxien, die untere leuchtet gelblich und wirkt strukturiert, die obere ist verzerrt und leuchtet blau.

Bildcredit: ESA, NASA

Als zwei Galaxien kollidierten, entstand eine Form in kosmischem Maßstab, die man überraschend gut erkennt: die Wagenradgalaxie. Sie gehört zu einer Gruppe an Galaxien im Sternbild Bildhauer, die etwa 500 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Links leuchten zwei kleinere Galaxien der Gruppe.

Der Radkranz der Wagenradgalaxie ist eine gewaltige Struktur und hat die Form eines Ringes. Er ist etwa 150.000 Lichtjahre breit und besteht aus neuen, extrem hellen Sternen, die viel Masse besitzen. Wenn Galaxien kollidieren, dringt eine Galaxie durch die andere. Doch ihre einzelnen Sterne berühren sich nur selten. Die Kollision verzerrt die Gravitationsfelder der Galaxie.

Die Ringform entstand durch die gravitative Erschütterung. Wie wurde von einer kleinen Galaxie verursacht, die in eine große Galaxie eindrang. Sie komprimierte interstellares Gas und Staub und löste eine Welle an Sternbildung aus, die vom Punkt des Aufschlags nach außen wanderte. Es war wie eine Welle auf der Oberfläche eines Teiches. Hier war die große Galaxie vielleicht ursprünglich eine Spirale, ähnlich wie unsere Milchstraße. Durch die Kollision erhielt sie die Form eines Rades. Doch was geschah mit dem kleinen Eindringling in die Galaxie?

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NGC 2623: Hubble zeigt, wie Galaxien verschmelzen

Zwei Galaxien bilden ein verworrenes Knäul, aus dem links und rechts gebogene Gezeitenschweife ausgeschleudert werden. Das ganze Gewirr ist von blauen Sternen geprägt, die erst kürzlich entstanden sind.

Bildcredit: ESA/Hubble und NASA

Wo entstehen Sterne, wenn Galaxien kollidieren? Um das klären, nahm das Weltraumteleskop Hubble die nahe Verschmelzung der Galaxien in NGC 2623 auf. Neben Hubblebildern von NGC 2623 werden auch Bilder im Infrarotlicht des Weltraumteleskops Spitzer untersucht. Aufnahmen im Röntgenlicht stammen von XMM-Newton und Bilder im Ultraviolettlicht von GALEX. Dabei zeigt sich, dass die beiden ursprünglichen Spiralgalaxien nun stark gefaltet wirken. Ihre Kerne vereinten sich zu einem aktiven galaktischen Kern.

Der Kern liegt mitten im Bild. In seiner Nähe und an den gedehnten Gezeitenschweifen, die an beiden Seiten herauslaufen, geht die Sternbildung weiter. Auch in einer Region links über dem Kern gibt es Haufen heller blauer Sterne. Das war etwas überraschend. Wenn Galaxien kollidieren, dauert das oft Hunderte Jahrmillionen. Das wird durch Gravitation ausgelöst und gesteuert. Die Galaxien erfahren dabei mehrere zerstörerische Annäherungen.

NGC 2623 ist auch als Arp 243 bekannt. Sie ist 50.000 Lichtjahre breit und liegt zirka 250 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Krebs. Oft ist es schwierig oder sogar unmöglich, die ursprünglichen Galaxien und den Ablauf ihrer Verschmelzung zu rekonstruieren. Doch es ist wichtig, um besser zu verstehen, wie sich unser Universum entwickelt hat.

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Unsere Geschichte in einer Minute

Videocredit und -rechte: MelodySheep, Symphony of Science, John Boswell; Musikcredit: Our Story

Habt ihr eine Minute, um die ganze Geschichte der menschlichen Existenz zu sehen? Dieser Film kombiniert mehrere Ausschnitte aus Videos. Er fasst unsere Geschichte prägnant zusammen und vertont sie.

Von Anfang bis Ende sind kurze Szenen eingeblendet. Es beginnt mit einer Animation des Urknalls. Dann folgt eine Reise durch das frühe Universum. Erde und Mond entstehen. Mehrzelliges Leben und Pflanzen kommen auf. Reptilien und Dinosaurier erleben ihren Aufstieg bis zu dem vernichtenden Einschlag eines Meteoriten. Er führt zum Aufkommen von Säugetieren und Menschen und schließlich zum Beginn der modernen Zivilisation.

Das Video dauert eine Minute. Es endet mit einem Flug über einen modernen Wolkenkratzer, und auf einem schneebedeckten Gipfel steht ein Mensch.

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Zwei Schwarze Löcher tanzen in 3C 75

Vor einem blauen Nebel stömen von zwei hellen Lichtquellen rosafarbene, nebelartige Strahlen aus, die nach links gefegt wirken.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/D. Hudson, T. Reiprich et al. (AIfA); Radio: NRAO/VLA/ NRL

Was geschieht im Zentrum der aktiven Galaxie 3C 75? Dieses Kompositbild entstand aus Röntgendaten (blau) und Radiowellenlängen (rosarot). In der Mitte sind zwei helle Quellen. Es sind zwei sehr massereiche Schwarze Löcher, die einander umkreisen. Sie speisen die gewaltige Radioquelle 3C 75. Die massereichen Schwarzen Löcher sind 25.000 Lichtjahre voneinander entfernt. Das Gas, das sie umgibt, ist viele Millionen Grad heiß. Es strahlt Röntgenlicht ab.

Die Schwarzen Löcher befinden sich in den Kernen zweier Galaxien im Galaxienhaufen Abell 400, die miteinander verschmelzen. Sie stoßen Strahlen aus relativistischen Teilchen aus. Ihre Distanz zu uns beträgt etwa 300 Millionen Lichtjahre. Man vermutet, dass die beiden Schwarzen Löcher durch Gravitation in einem Binärsystem aneinander gebunden sind. Wahrscheinlich entsteht die einheitlich zurückgefegte Erscheinung der Strahlen, weil sie sich gemeinsam bewegen. Sie rasen mit 1200 Kilometern pro Sekunde durch das heiße Gas im Haufen.

In der Umgebung dicht gedrängter Galaxienhaufen im fernen Universum gibt es wohl viele so spektakuläre kosmische Verschmelzungen. Kurz bevor die Objekte verschmelzen, stoßen sie starke Gravitationswellen aus.

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GW170817: Spektakuläre Verschmelzung in mehreren Wellenlängen entdeckt

Erklärungsvideo-Credit: Bildgebungslabor der NASA

Bei einer explosiven Verschmelzung wurden erstmals kurz nacheinander Gravitationswellen und elektromagnetische Strahlung gemessen. Die Daten des Ausbruchs passen zu einer Spirale, auf der zwei Neutronensterne in einem Binärsystem am Ende verschmelzen. Der Vorgang ähnelte einer Explosion. Er wurde am 17. August in der elliptischen Galaxie NGC 4993 beobachtet, die nur 130 Millionen Lichtjahre entfernt ist.

Erst kamen die Gravitationswellen an. Die Observatorien LIGO und Virgo auf der Erde wurden gemeinsam eingesetzt, um sie zu messen. Sekunden später sah das Fermi-Teleskop im Orbit Gammastrahlen. Ein paar Stunden später beobachteten Hubble und andere Observatorien ihr Licht im ganzen elektromagnetischen Spektrum.

Dieses Erklärvideo zeigt den wahrscheinlichen Ablauf. Heiße Neutronensterne nähern sich auf spiralförmigen Bahnen. Dabei senden sie Gravitationswellen aus. Als sie verschmelzen, bricht ein mächtiger Strahl hervor. Es ist ein kurzer Gammablitz. Dann werden Wolken ausgeworfen. Später folgt eine optische Art von Supernovae, die als Kilonova bezeichnet wird.

Erstmals passen die Entdeckungen zusammen. Sie bestätigen, dass bei LIGO-Ereignissen kurze Gammablitze auftreten. Wenn große Neutronensterne verschmelzen, verteilen sie vermutlich viele schwere Atomkerne im Universum. Dazu gehört Jod, das für Leben notwendig ist. Uran und Plutonium brauchen wir für Kernspaltung. Vielleicht habt auch ihr ein Andenken solcher Explosionen. Sie sind vermutlich die ursprüngliche Quelle von Gold.

Artikel von LIGO und LCO

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An der Quelle des Goldes

Zwei Himmelskörper sind vor einem dunklen Sternenhimmel dargestellt. Der obere ist dunkel mit goldenen Schlieren, der untere ist von einer strahlenden blauen Korona umgeben.

Illustrationscredit: Dana Berry, NASA

Woher kommt das Gold in eurem Schmuck? Das wissen wir nicht genau. Die durchschnittliche Menge an Gold im Sonnensystem ist anscheinend höher, als dass sie im frühen Universum, in Sternen und sogar bei typischen Supernovaexplosionen entstanden sein könnte.

Schwere Elemente wie Gold enthalten viele Neutronen. Viele glauben, dass sie am ehesten bei seltenen Explosionen entstanden sind, an denen viele Neutronen beteiligt sind. So ein Ereignis wäre, wenn Neutronensterne kollidieren.

Die Illustration zeigt, wie sich zwei Neutronensterne auf einer spiralförmigen Bahn einander näher kommen. Kurz danach kollidieren sie. Wenn Neutronensterne kollidieren, entstehen dabei vielleicht kurze Ausbrüche von Gammastrahlen. Vielleicht habt ihr schon ein Andenken an eine der mächtigsten Explosionen im Universum – in Form von Gold.

Hinweis: Das nächste APOD kommt während der Bekanntgabe einer NSF-Entdeckung mit Pressekonferenz am Montag.

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Cassinis letztes Bild

Das letzte Bild der Raumsonde Cassini zeigt ihren Einschlagsort, als er noch auf der Nachtseite des Planeten lag. Saturns Oberfläche wurde dort von den Ringen beleuchtet, die Sonnenlicht reflektieren.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute

Wie geplant tauchte die Raumsonde Cassini am 15. September in die obere Atmosphäre von Saturn. Davor erforschte sie 13 Jahre lang das Saturnsystem. Die Schubdüsen der Raumsonde feuerten bis zum Ende. Nach dem großen Finale – das war beispiellosen Serie von 22 Tauchgängen zwischen Saturn und den Ringen – stürzte die Sonde in die Atmosphäre.

Cassinis letztes Signal erreichte nach 83 Minuten den Planeten Erde und den Antennenkomplex Deep Space Network im australischen Canberra. Dort verlor man um 11:55 UT den Kontakt mit der Raumsonde. Für die Raumsonde war Saturn hell. Die Sonne stand oben, als Cassini mit 113.000 km/h in die wirbelnden Wolkenoberflächen des Gasriesen pflügte.

Cassinis letztes Bild zeigt den Ort des Einschlags Stunden früher, als er noch auf der Nachtseite des Planeten lag. Die Oberflächen der Wolken werden von den Ringen beleuchtet. Es ist Sonnenlicht, das von den Saturnringen reflektiert wird.

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