Schlagwort: Kollision

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Arp 188 und der Schweif der Kaulquappe

Die Spiralgalaxie Arp 188 rechts oben im Bild ist seltsam verschlungen und zieht einen langen Schweif hinter sich her, der diagonal nach links unten durchs Bild verläuft.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung und Bildrechte: Joachim Dietrich

Warum hat diese Galaxie einen so langen Schweif? Diese tolle Ansicht basiert auf Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs. Ferne Galaxien bilden eine dramatische Kulisse für die Kaulquappengalaxie. Es ist die zerrissene Spiralgalaxie Arp 188. Die kosmische Kaulquappe ist etwa 420 Millionen Lichtjahre entfernt. Man findet sie im nördlichen Sternbild Drache.

Ihr auffälliger Schweif ist ungefähr 280.000 Lichtjahre lang. Er enthält massereiche helle, blaue Sternhaufen. Man erzählt sich, dass eine kompaktere eindringende Galaxie vor Arp 188 vorbeizog. Im Bild kreuzte sie von rechts nach links. Durch die gravitative Wechselwirkung wurde sie nach hinten um die Kaulquappe geschlungen.

Bei der engen Begegnung rissen die Gezeitenkräfte Sterne, Gas und Staub aus der Spiralgalaxie heraus. Daraus entstand der spektakuläre Schweif. Die eindringende Galaxie liegt etwa 300.000 Lichtjahre hinter der Kaulquappe. Ihr seht sie rechts oben hinter den Spiralarmen im Vordergrund.

Wie auch ihr irdischer Namensvetter verliert die Kaulquappengalaxie wahrscheinlich ihren Schweif, wenn sie älter wird. Aus den Sternhaufen im Schweif entstehen kleinere Begleiter der großen Spiralgalaxie.

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Vier Milliarden v. Chr.: Zernarbte Erde

Die Erde ist von oben beleuchtet und kaum zu erkennen. Sie ist von wassergefüllten Kratern bedeckt, unten auf der Nachtseite sind Risse, aus denen glühende Lava leuchtet. Das Bild ist eine künstlerische Illustration.

Bildcredit: Simone Marchi (SwRI), SSERVI, NASA

Kein Ort auf der Erde war sicher. Vor vier Milliarden Jahren war das Zeitalter des Hadaikums. Damals war unser Sonnensystem ein Schießstand für große, gefährliche Brocken aus Gestein und Eis. Aktuelle Untersuchungen der Daten des Mond- und Erdbombardements zeigen, dass die ganze Erdoberfläche umgebrochen wurde. So wurde die urzeitliche geologische Geschichte des Erdballs überdeckt.

Das Bombardement hinterließ eine zernarbte Welt. Keine vertrauten Landmassen blieben übrig. Der Regen der Verwüstung erschwerte jeder Form von Leben die Existenz. Bakterien, die hohe Temperaturen ertrugen, hatten die besten Chancen. Man vermutet, dass die Ozeane in dieser Epoche nach besonders schweren Einschlägen verdampften und später neu entstanden.

Das Bild ist eine künstlerische Illustration. Es zeigt, wie die Erde in dieser Zeit vielleicht ausgesehen habt. Runde Einschlagbecken sind auf der Tagseite verteilt. Auf der Nachtseite leuchten sind heiße Lavaflüsse. Eine Milliarde Jahre später war das Sonnensystem viel ruhiger. Damals entstand der erste Superkontinent der Erde.

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NGC 4651: Die Schirmgalaxie

Die Spiralgalaxie in der Mitte wirkt relativ normal, doch links ragt ein blasser blauer Sternstrom aus der Scheibe, der an einen Schirm erinnert. Links ist ein Bildeinschub, er zeigt den Kern der kleinen Galaxie, aus der der Gezeitenstrom entstand.

Bildcredit und Bildrechte: R Jay Gabany (Blackbird Observatories) Zusammenarbeit: C.Foster (Australian Astronomical Obs.), H.Lux (U. Nottingham, Oxford), A.Romanowsky (San Jose State, UCO), D.Martínez-Delgado (Heidelberg) et al.

Die Spiralgalaxie NGC 4651 ist etwa 62 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im gut gekämmten nördlichen Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices). Diese Universumsinsel ist kleiner als unserer Milchstraße. Links ragt eine klar erkennbare, blasse, schirmförmige Struktur über die helle Galaxienscheibe hinaus. Sie ist bis zu 100.000 Lichtjahre lang und erinnert an einen Schirm.

Inzwischen weiß man, dass der gewaltige kosmische Schirm ein Gezeitensternenstrom ist. Das sind weit ausladende Sternströme. Sie werden durch Gravitation aus einer kleineren Begleitgalaxie gerissen. Die kleine Galaxie wurde bei wiederholten Begegnungen am Ende zerrissen. Davor wanderte sie auf exzentrischen Umlaufbahnen durch NGC 4651 vor und zurück.

Das eingefügte Bild vergrößert den übrig gebliebenen Kern der kleineren Galaxie. Er wurde bei einer groß angelegten Erforschung des Systems entdeckt. Für diese Aufgabe wurden Daten der großen Teleskope Subaru und Keck auf dem Mauna Kea verwendet. Dabei arbeiteten Amateur- und Berufsastronom*innen zusammen.

Das Ziel war, die blassen Strukturen um helle Galaxien abzubilden. Diese blassen Formen zeigen, dass sogar bei nahen Galaxien häufig Gezeitensternströme von galaktischen Verschmelzungen auftreten. Das Ergebnis wird mit Modellen der Galaxienentstehung erklärt. Diese Modelle gelten auch für unsere Milchstraße.

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Die merkwürdige elliptische Galaxie Centaurus A

Mitten im Bild leuchtet ein verschwommener heller Fleck mit einem markanten Staubstrang, der über das Zentrum verläuft. Im Hintergrund sind unterschiedlich helle Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Roberto Colombari

Was ist mit dem Zentrum dieser Galaxie passiert? Ungewöhnliche Staubbahnen verlaufen markant über die Mitte der elliptischen Galaxie Centaurus A. Die Staubbahnen sind so dicht, dass sie das Zentrum der Galaxie im sichtbaren Licht fast ganz verdecken.

Das ist besonders ungewöhnlich, weil die roten Sterne und die runde Form von Cen A charakteristisch für eine gigantische elliptische Galaxie sind. Diese Galaxienart enthält normalerweise wenig dunklen Staub.

Cen A ist als NGC 5128 katalogisiert. Sie ist auch im Vergleich mit anderen elliptischen Galaxien ungewöhnlich. Sie enthält nämlich einen größeren Anteil an jungen, blauen Sternen und ist eine sehr starke Radioemissionsquelle. Es gibt Hinweise, dass Cen A wahrscheinlich bei einer Kollision zweier normaler Galaxien entstand. Dabei entstanden viele junge Sterne. Die Details, wie der ungewöhnliche Staubgürtel von Cen A entstanden ist, werden immer noch erforscht.

Cen A ist 60.000 Lichtjahre groß. Sie ist nur 13 Millionen Lichtjahre entfernt und damit die nächstliegende aktive Galaxie. Man sieht sie mit einem Fernglas im Sternbild Zentaur.

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Der Herkules-Galaxienhaufen

Die Galaxien im Bild gehören zum Herkules-Galaxienhaufen. Viele der Galaxien sind verzerrt und schimmern blau.

Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford

Hier sind die Galaxien im Herkuleshaufen verteilt. Das Bild ist ein Archipel aus Inseluniversen. Sie sind zirka 500 Millionen Lichtjahre entfernt. Der Haufen ist auch als Abell 2151 bekannt. Er ist voller gas- und staubreicher Spiralgalaxien, in denen Sterne entstehen. Gleichzeitig enthält er relativ wenig elliptische Galaxien, in denen es nicht viel Gas und Staub gibt und damit nur wenige neu entstandene Sterne.

Die Farben im detailreichen Kompositbild sind aufschlussreich. Galaxien mit Sternbildung haben einen deutlichen blauen Farbstich. Ältere Sternpopulationen verleihen Galaxien einen gelblichen Schimmer. Das scharfe Bild zeigt etwa ¾ Grad im Zentrum des Haufens. In der geschätzten Entfernung sind das mehr als 6 Millionen Lichtjahre.

Lichtkreuze um helle Sterne im Vordergrund in unserer eigenen Galaxis entstehen durch die Halterung des Fangspiegels.

Auf der kosmischen Ansicht kollidieren und verschmelzen offenbar viele Galaxien. Andere wirken verzerrt. Das sind deutliche Hinweise, dass Haufengalaxien oft miteinander wechselwirken. Vielleicht entstand der Herkuleshaufen sogar durch die noch andauernde Verschmelzung kleinerer Galaxienhaufen. Er ähnelt jungen Galaxienhaufen im viel weiter entfernten frühen Universum.

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Arp 81: 100 Millionen Jahre später

Die Masse aus Sternhaufen, Staubbahnen und hellen Gebieten an den Knoten ist kaum als die zwei Galaxien erkennbar, die sie sind.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Martin Pugh

Dieses stark verzerrte Galaxienpaar ist als Arp 81 katalogisiert. Vom Planeten Erde aus sehen wir es etwa 100 Millionen Jahre nach seiner engen Begegnung. Das Farbkompositbild zeigt die schweren Schäden durch die wechselseitigen Gezeitenkräfte bei der Begegnung sehr detailreich. Verzerrte Ströme aus Gas und Staub bilden ein Chaos mit gewaltiger Sternbildung. Ein Gezeitenschweif ist länger als 200.000 Lichtjahre. Er zieht hinter dem kosmischen Trümmerfeld vorbei.

Die Galaxien sind auch als NGC 6622 (links) und NGC 6621 bekannt und etwa gleich groß. In ferner Zukunft verschmelzen sie zu einer großen Galaxie. Davor durchleben sie wiederholte Annäherungen, bis sie am Ende zusammenwachsen. Die Galaxien sind 280 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie befinden sich im Sternbild Drache. Auf diesem scharfen, neu bearbeiteten Bild aus Daten des Hubble-Vermächtnisarchivs sind im Hintergrund weiter entfernte Galaxien zu sehen.

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Der massereiche Galaxienhaufen El Gordo

Der rosarote Nebel im Bild zeigt die Röntgenstrahlung eines der massereichsten Galaxienhaufen, die wir kennen. Der blaue Nebel im Bild zeigt die berechnete Verteilung der Dunklen Materie, sie wurde anhand der Verzerrung dahinter liegender Galaxien berechnet.

Bildcredit: NASA, ESA, J. Jee (UC Davis) et al.

Es ist größer als eine Brotdose. Sogar viel größer als alle Brotladen der Welt. Der Galaxienhaufen ACT-CL J0102-4915 ist eines der größten und massereichsten Objekte, die wir kennen. Er ist sieben Milliarden Lichtjahre (z = 0.87) entfernt und hat den Spitznamen „El Gordo“. ACT-CL J0102-4915 ist etwa sieben Millionen Lichtjahre groß. Er enthält eine Masse von einer Billiarde (1.000.000.000.000.000) Sonnen.

Dieses Bild von El Gordo kombiniert ein Bild des Weltraumteleskops Hubble im sichtbaren Licht mit einem Röntgenbild des Chandra-Observatoriums. Es zeigt das heiße Gas in Rosarot. Eine computergenerierte Karte zeigt die wahrscheinlichste Verteilung der Dunklen Materie in Blau. Die Dunkle Materie wurde anhand der Verzerrung der Hintergrundgalaxien durch Gravitationslinsen berechnet.

Fast alle hellen Flecken sind Galaxien. Die Verteilung der blauen Dunklen Materie zeigt, dass sich der Haufen im mittleren Stadium einer Kollision zweier großer Galaxienhaufen befindet. Wenn man das Bild genau betrachtet, sieht man eine fast senkrechte Galaxie, die ungewöhnlich lang erscheint. Diese Galaxie ist in Wirklichkeit weit im Hintergrund. Ihr Bild ist durch den Gravitationslinseneffekt des massereichen Haufens gestreckt.

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Die Antennengalaxien kollidieren

Wie ein Tentakel windet sich eine Galaxie von unten ins Bild, sie ist voller rötlicher Sternbildungsgebiete, Staubwolken und blauer Sternhaufen.

Bildcredit: Hubble-Nachlassarchiv, NASA, ESA; Bearbeitung und Bildrechte: Davide Coverta

Im Sternbild Rabe (Corvus) treffen zwei Galaxien aufeinander. Hier sind die aktuellsten Bilder. Wenn zwei Galaxien zusammenstoßen, tun das die Sterne, aus denen sie bestehen, meist nicht. Galaxien sind nämlich großteils leerer Raum. Die Sterne, so hell sie auch sind, brauchen nur wenig Raum.

Die langsame Kollision dauert Hunderte Millionen Jahre. Dabei kann eine Galaxie die andere durch Gravitation zerreißen. Doch in beiden Galaxien sind Staub und Gas reichlich vorhanden. Sie kollidieren.

Bei diesem Kampf der Titanen markieren dunkle Staubsäulen massereiche Molekülwolken. Sie werden bei der galaktischen Begegnung komprimiert. Dadurch entstehen plötzlich Millionen Sterne. Einige davon sind in massereichen Sternhaufen durch Gravitation aneinander gebunden.

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