Schlagwort: Kollision

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AE Aurigae und der Flammensternnebel

Der helle Stern AE Aurigae links oben beleuchtet die rot und fliederfarben leuchtenden Nebel im Bild, das von vielen Sternen übersät ist.

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

Der Ausreißerstern in dieser kosmische Szene beleuchtet den Flammensternnebel. Die erwärmten interstellaren Gas- und Staubwolken im Flammensternnebel sind auch als IC 405 bekannt. Sie sind ungefähr 1500 Lichtjahre entfernt und liegen im Sternbild Fuhrmann (Auriga). Der Stern AE Aurigae ist der helle Stern links oben im Bild. Er ist ein massereicher, extrem heißer O-Stern, der durch den Weltraum rast. Wahrscheinlich wurde er vor Millionen Jahren bei einer Kollision von Mehrfachsternen in der Nachbarschaft des Orionnebels ausgestoßen.

Der schnelle Stern ist nahe bei IC 405. Seine UV-Strahlung wirkt ionisierend. Sie schlägt Elektronen aus den Atomen von Wasserstoff im Nebel. Das führt zu dem rötlichen Leuchten, wenn sich die Elektronen wieder mit den Atomen verbinden. Die staubigen Fasern im Nebel reflektieren das intensive blaue Sternenlicht. Wie alle massereichen Sterne hat AE Aurigae eine kurze Existenz. Er verbrennt seinen Vorrat an Kraftstoff für Kernfusion sehr schnell und explodiert dann als Supernova.

Das farbige Teleskopbild ist in der Entfernung des Flammensternnebels etwa 5 Lichtjahre breit.

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Arp 299: Schwarze Löcher in kollidierenden Galaxien

In sichtbarem Licht sieht man zwei verworrene Galaxien, darüber ist Röntgenlicht in Falschfarben gelegt. Es zeigt das Gerangel der Schwarzen Löcher.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, GSFC, Hubble, NuSTAR

Spuckt nur ein schwarzes Loch energiereiche Strahlung – oder sind es zwei? Um das herauszufinden, richteten Forschende das Teleskop NuSTAR der NASA im Erdorbit auf die rätselhaften kollidierenden Galaxien Arp 299, welche die Strahlung ausstoßen. Die beiden Galaxien von Arp 299 sind Millionen Jahre in einem Gravitationskampf gefangen. Ihre zentralen Schwarzen Löcher werden bald selbst kämpfen.

Dieses hoch aufgelöste Bild wurde von Hubble in sichtbarem Licht fotografiert. Darüber wurde diffuses Röntgenleuchten von NuSTAR gelegt. Es ist in Falschfarbenrot, -grün und -blau dargestellt. Die NuSTAR-Beobachtungen zeigen bei nur einem der zentralen Schwarzen Löcher, wie es sich durch eine Region aus Gas und Staub kämpft und dabei Materie absorbiert und Röntgenlicht abstrahlt.

Die energiereiche Strahlung stammt nur vom rechten Galaxienzentrum. Sie entsteht sicherlich in der Nähe, aber außerhalb des Ereignishorizonts des zentralen Schwarzen Loches. In Milliarden Jahren bleibt nur eine Komponente der Galaxien übrig und nur ein zentrales massereiches Schwarzes Loch. Doch bald danach stürzt sich eine weitere Galaxie ins Getümmel.

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Rosettas Abschied

Das Bild entstand beim kontrollierten Absturz der Raumsonde Rosetta. Es zeigt die Oberfläche des Kometen Tschurjumow-Gerassimenko aus einer Höhe von 16 Kilometern.

Bildcredit und Bildrechte: ESA, Rosetta, MPS, OSIRIS; UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

786 Tage lang folgte die Raumsonde Rosetta dem Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko in geringem Abstand, während er die Sonne umkreiste. Am 30. September 2016 kollidierte die Raumsonde kontrolliert mit der Oberfläche des Kometen. Das wurde bestätigt, indem das Signal der Sonde verstummte. Beim finalen Abstieg wurden Bilder aufgenommen, eins davon ist oben zu sehen.

Die hoch aufgelöste Aussicht zeigt die schroffe Landschaft auf dem Kometen. Die Szene ist etwas breiter als 600 Meter. Sie wurde ungefähr 16 Kilometer über der Kometenoberfläche fotografiert. Rosettas Abstieg zum Kometen beendete eine interessante Forschungsmission im Weltraum. Rosetta brachte eine Landesonde zur Oberfläche einer der ursprünglichsten Welten im Sonnensystem. Sie beobachtete aus nächster Nähe, wie sich ein Komet in der Sonnenstrahlung verändert, die immer intensiver wird.

Man traf die Entscheidung, die Mission auf der Kometenoberfläche zu beenden, weil der Komet auf seiner Bahn nun in die dämmrigen Bereiche außerhalb von Jupiter gelangt. Dort könnte man die Raumsonde aus Mangel an Energie nicht mehr bedienen. Außerdem bedachte man, dass sich die Sonne in nächster Zeit der Sichtlinie zwischen Erde und Rosetta nähert. Das hätte die Funkverbindung immer mehr verschlechtert.

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Die Strudelgalaxie und was dahinter liegt

Zwischen lose verteilten Sternen und Galaxien schwebt eine Doppelgalaxie. Rechts ist eine blau getönte größere Spiralgalaxie, links ist eine kleine, orange-rote Spirale, die von diffusen Nebeln umgeben ist.

Bildcredit und Bildrechte: Álvaro Ibáñez Pérez

Folgt der Deichsel am Großen Wagen vom Kasten weg bis zum letzten hellen Stern. Dann schiebt euer Teleskop ein bisschen nach Südwesten. Dort findet ihr vielleicht dieses tolle Paar wechselwirkender Galaxien. Es ist der 51. Eintrag in Charles Messiers berühmtem Katalog.

Die große Spiralgalaxie ist ein echter Spiralnebel mit klar definierter Spiralstruktur. Sie ist auch als NGC 5194 katalogisiert. Ihre Spiralarme und Staubbahnen schweben eindeutig vor ihrer Begleitgalaxie NGC 5195 links daneben. Das Paar ist etwa 31 Millionen Lichtjahre entfernt. Es liegt offiziell im kleinen Sternbild Jagdhunde.

M51 sieht zwar für das menschliche Auge blass und verschwommen aus. Doch das lang belichtete detailreiche Bild oben zeigt viel der zarten Komplexität, die sogar die kleinere Galaxie umgibt. Das Bild entstand zu Beginn des Jahres. Tausende der blassen Punkte im Hintergrund des Bildes sind Galaxien, die querfeldein im Universum verteilt sind.

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Kollidierende Galaxien in Stephans Quintett

Rechts sind zwei Galaxien in einen Ringkampf verwickelt. Sie liegen eng beisammen und sind von Schweifen aus blauen Sternhaufen umgeben. Die Galaxienzentren leuchten gelblich und diffus.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, NASA, ESA; Bearbeitung und Bildrechte: Jose Jimenez Priego

Bleibt eine dieser Galaxien übrig? Die beiden Spiralen von NGC 7318 kollidieren. Es ist quasi ein Halbfinale in einem galaktischen Ausscheidungskampf. Das Bild entstand aus Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble. Wenn Galaxien kollidieren, können viele Dinge passieren: Sie werden durch die Gravitation verzerrt. Gas wird verdichtet. Das führt zu Sternbildungsschüben. Am Ende verschmelzen die beiden Galaxien zu einer einzigen.

Beide Galaxien gehören zu Stephans Quintett. Daher gibt es in den nächsten Milliarden Jahren eine Schlussrunde mit kämpfenden Galaxien. Wahrscheinlich führt das zu vielen verstreuten Sternen und einer riesigen Galaxie. Gut möglich, dass man die übrig bleibende Galaxie nicht leicht als eine der ursprünglichen galaktischen Bestandteile erkennt.

Stephans Quintett war die erste Galaxiengruppe, die als solche erkannt wurde. Sie ist zirka 300 Millionen Lichtjahre entfernt. Mit einem mittelgroßen Teleskop sieht man sie im Sternbild des geflügelten Pferdes Pegasus.

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Nahaufnahme der Magellanschen Wolken: Hinweis auf Kollisionen

Die Große und die Kleine Magellansche Wolke sind in Echtfarben dargestellt und von dunklen Höfen umgeben. Der Hintergrund ist ein Schwarz-weiß-Negativ. So kommen die Sternströme dazwischen besser zur Geltung.

Bildcredit und Bildrechte: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory, TWAN) und David Martinez-Delgado (U. Heidelberg)

Sind die beiden berühmtesten Begleitgalaxien unserer Galaxis einst kollidiert? Das ist nicht sicher. Wenn man detailreiche Bilder wie dieses genau prüft, erhält man Hinweise, dass das passiert ist. Links oben ist die Große Magellansche Wolke (GMW) abgebildet, rechts unten die Kleine Magellansche Wolke (KMW).

Das Feld, das sie umgibt, ist ein Schwarz-weiß-Negativ. Es betont blasse Sternströme, die grau dargestellt sind. Es überrascht vielleicht, dass dieses forschungstaugliche Bild mit kleinen Teleskopen kompiliert wurde, um das fast 40 Grad große Weitwinkel-Bildfeld abzudecken.

Viele der blassen Nebulositäten sind galaktische Federwolken aus dünnem Staub in unserer Galaxis. Doch ein zarter Strom aus Sternen reicht anscheinend von der KMW zur GMW. Auch die Sterne um die GMW wirken asymmetrisch verteilt. In Simulationen ist das ein Hinweis, dass sie bei einer oder mehreren Kollisionen durch die Gravitation herausgezogen wurden.

Die GMW und die KMW sind am Südhimmel mit bloßem Auge sichtbar. Sicherlich helfen künftige Beobachtungen mit Teleskopen und Computersimulationen, die Geschichte unserer Milchstraße und ihrer Umgebung besser zu verstehen.

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GW151226 – zweite bestätigte Quelle von Gravitationswellen

Illustrationscredit: LIGO, NSF

Ein neuer Himmel wird sichtbar. Wenn ihr hinauf blickt, seht ihr Licht am Himmel. Licht ist elektromagnetische Strahlung. Doch seit letztem Jahr können wir Menschen den einst vertrauten Himmel in einer anderen Art von Strahlung sehen. Es ist die Strahlung von Gravitationswellen.

Heute veröffentlichte die LIGO-Arbeitsgruppe die Entdeckung von GW151226. Es ist nach GW150914 der zweite bestätigte Blitz von Gravitationswellen. GW150914 war die historische erste Entdeckung. Sie wurde vor drei Monaten gemeldet. Der Name GW151226 deutet an, dass man das Ereignis Ende Dezember 2015 entdeckte. Der Blitz wurde von beiden LIGO-Anlagen gleichzeitig registriert. Die Detektoren stehen in den US-Bundesstaaten Washington und Louisiana.

Diese Animation zeigt, wie sich die Frequenz von GW151226 während der Messung am Observatorium in Hanford in Washington änderte. Das System, von dem die Gravitationswellen stammen, passt am besten zu zwei verschmelzenden Schwarzen Löchern. Sie haben anfangs etwa 14 und 8 Sonnenmassen. Die Rotverschiebung beträgt ungefähr 0,09. Wenn das stimmt, brauchte diese Strahlung grob geschätzt 1,4 Milliarden Jahre bis zu uns.

Die Stärke und die Frequenz der Gravitationswellen wurden als Ton dargestellt. In der letzten Sekunde, bevor die Schwarzen Löcher verschmelzen, erreicht der Klang den höchsten Ton. LIGO arbeitet weiter, seine Empfindlichkeit steigt und in den nächsten Jahren gehen weitere Messgeräte für Gravitationswellen in Betrieb. Das bietet eine neue Sicht auf den Himmel. Es wird das menschliche Verständnis vom Universum verändern.

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NGC 6872: eine gestreckte Spiralgalaxie

Mitten im Bild ist die lang gezogene Balkenspiralgalaxie NGC 6872 im Sternbild Pfau. Sie kollidiert mit der kleineren Galaxie GC 4970. Wahrscheinlich entstanden die ausladenden Arme durch Gezeitenkräfte.

Bildcredit: FORS-Team, 8,2-Meter VLT Antu, ESO;  Bearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

Was zieht diese Spiralgalaxie so in die Länge? NGC 6872 ist als Kondorgalaxie bekannt. Sie ist von der Spitze bis nach unten mehr als 700.000 Lichtjahre lang. Damit ist sie eine der länglichsten Balkenspiralgalaxien, die wir kennen. Der Grund für die lang gezogene Form der Galaxie ist wahrscheinlich ihre Kollision mit der kleineren Galaxie IC 4970, die über der Mitte liegt. Die Kollision dauert immer noch an.

Besonders interessant ist der linke obere Spiralarm von NGC 6872. Er hat einen ungewöhnlich hohen Anteil an blauen Regionen mit Sternbildung. Das Licht, das wir heute sehen, strömte noch vor den Tagen der Dinosaurier von den kollidierenden Riesen aus. Das war vor ungefähr 300 Millionen Jahren. Wir sehen NGC 6872 mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Pfau (Pavo).

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