Schlagwort: Kollision

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Verschmelzende NGC 2623

Im Zentrum ist ein wirres Knäul, das aus zwei Galaxien besteht, links ist ein gekrümmter Schweif aus Sternen, Staub und blauen Sternhaufen hinausgeschleudert, rechts ein relativ gerader Arm aus Sternen und Staub.

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

NGC 2623 besteht eigentlich aus zwei Galaxien, die zu einer verschmelzen. Das Paar befindet sich im Endstadium einer gigantischen Galaxienverschmelzung. Es steht etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Krebs (Cancer). Die gewaltige Begegnung zweier Galaxien könnte jener der Milchstraße ähneln. Sie verursachte weitläufige Sternbildung beim hell leuchtenden Kern und in den auffälligen Gezeitenschweifen.

Die Gezeitenschweife liegen einander gegenüber. Sie sind voller Staub, Gas und junger, blauer Sternhaufen, sie erstrecken sich mehr als 50.000 Lichtjahre vom verschmolzenen Kern. Bei der Verschmelzung entstand wahrscheinlich ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Sein Wachstum liefert die Energie für die Aktivität in der Kernregion. Durch die Sternbildung und ihren aktiven galaktischen Kern leuchtet NGC 2623 sehr hell im gesamten Spektrum.

Diese scharfe kosmische Aufnahme von NGC 2623 oder Arp 243 entstand aus Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs. Sie zeigt auch noch weiter entfernte Hintergrundgalaxien, die im ganzen Bildfeld verteilt sind.

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Galaxienkollision in NGC 6745

Die Spiralgalaxie mitten im Bild hat mehrere nahe Begegnungen und Kollisionen hinter sich und wirkt stark verzerrt.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)-ESA/Hubble-Zusammenarbeit; Dank an Roger Lynds (KPNO/NOAO) et al.

Normalerweise sehen Galaxien nicht so aus. NGC 6745 zeigt, was passiert, wenn zwei Galaxien wenige Hunderte Millionen Jahre lang kollidieren. Knapp außerhalb der rechten unteren Ecke des digital geschärften Bildes befindet sich die kleinere Galaxie, die sich entfernt.

Die größere Galaxie war ursprünglich eine Spiralgalaxie. Sie ist jetzt jedoch beschädigt und sieht merkwürdig aus. Die Gravitation hat die Gestalt der Galaxien verzerrt. Wahrscheinlich sind in beiden Galaxien keine Sterne unmittelbar zusammengestoßen. Doch das Gas, der Staub und die sie umgebenden Magnetfelder wechselwirken direkt miteinander.

Aus der größeren Galaxie wurde rechts unten ein Knoten aus Gas herausgezogen, der begonnen hat, neue Sterne zu bilden. NGC 6745 ist etwa 80.000 Lichtjahre breit und ungefähr 200 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Kollision der Spiralgalaxie NGC 4038

Eine stark verworrene Galaxie wechselwirkt auf diesem Bild mit einer zweiten Galaxie. Die beiden haben hellgelbe Kerne, die linke ist von hellblau leuchtenden jungen Sternhaufen umgeben, vor beiden laufen bräunliche Staubbahnen.

Bildcredit: Datensammlung: Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Danny Lee Russell

Diese Galaxie hat ein mieses Jahrtausend. Eigentlich waren sogar die letzten 100 Millionen Jahre nicht so gut. Vielleicht sind die nächsten Milliarden Jahre ebenfalls etwas stürmisch.

Links oben befindet sich NGC 4038. Sie war eine gewöhnliche Spiralgalaxie und war mit sich selbst beschäftigt. Dann knallte NGC 4039 rechts dagegen. Dabei entstehend dieser Trümmerhaufen. Er ist als „die Antennen“ bekannt. Die Gravitation ordnet beide Galaxien neu. Dabei prallen Gaswolken aufeinander. Es entstehen helle, blaue Knoten aus Sternen und massereiche Sterne, die explodieren. Braune Fasern aus Staub werden verteilt.

Irgendwann verschmelzen die beiden Galaxien zu einer größeren Spiralgalaxie. Solche Kollisionen sind nicht ungewöhnlich. Sogar unsere Milchstraße erlebte in der Vergangenheit mehrere Kollisionen. Voraussichtlich stößt sie in wenigen Milliarden Jahren mit der benachbarten Andromedagalaxie zusammen.

Die Aufnahmen für dieses Bild wurden von Forschenden mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen, um Galaxienkollisionen zu untersuchen. Die Einzelbilder und viele weitere detailreiche Himmelsaufnahmen von Hubble wurden seither veröffentlicht. Interessierte Laien luden sie herunter und kombinierten sie zu diesem visuell ansprechenden Kompositbild.

Galerie: Perseïden-Meteorstrom 2012

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Simulation: eine Scheibengalaxie entsteht

Videocredit: Fabio Governato et al. (U. Washington), N-Body Shop, NASA Advanced Supercomputing

Wie entstehen Galaxien wie unsere Milchstraße? Da sich unser Universum für eine direkte Beobachtung der Galaxienentstehung zu langsam bewegt, wurden schnellere Computersimulationen entworfen, um das herauszufinden. Dieser Film zeigt (vorwiegend) Wasserstoff in Grün. Rechts unten läuft die Zeit in Milliarden Jahren seit dem Urknall. Dunkle Materie durchdringt alles und ist überall vorhanden, wird aber nicht gezeigt.

Zu Beginn der Simulation fällt Gas aus der Umgebung ein und sammelt sich in Regionen mit relativ hoher Gravitation. Bald entstehen zahlreiche Protogalaxien. Sie rotieren und beginnen zu verschmelzen. Nach etwa vier Milliarden Jahren entsteht ein klar definiertes Zentrum. Es bestimmt eine Region mit einem Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren und sieht nach und nach wie eine heutige Scheibengalaxie aus.

Doch nach ein paar weiteren Milliarden Jahren kollidiert diese frühe Galaxie mit einer anderen. Gasströme von anderen Galaxienverschmelzungen regnen auf diesen seltsamen, faszinierenden kosmischen Tanz herab. Als die Simulation das halbe Alter des heutigen Universums erreicht, entsteht eine einzelne, größere Scheibe. Selbst dann fallen noch Gasklumpen hinein. Manche davon sind kleine Begleitgalaxien. Sie fallen hinein und werden in der gegenwärtigen Epoche von der rotierenden Galaxie absorbiert. Damit endet der Film.

Für unsere Milchstraße sind die großen Verschmelzungen vielleicht noch nicht vorbei. Es gibt aktuelle Hinweise, dass unsere riesige Spiralgalaxienscheibe in wenigen Milliarden Jahren mit der etwas kleineren Andromeda-Spiralgalaxie kollidiert und verschmilzt.

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Gravitationszugmaschine

Links unten schwebt eine Raumsonde mit blau leuchtenden Ionentriebwerken. Über der Bildmitte ist ein Asteroid mit Kratern von der Seite beleuchtet. Rechts sind Erde und Mond klein im Hintergrund.

Illustrationscredit und Bildrechte: Dan Durda (FIAAA, B612 Foundation)

Wie würdet ihr den Kurs eines Asteroiden ändern, wenn er die Erde bedroht? Diese künstlerische Darstellung veranschaulicht eine Idee. Eine massereiche Raumsonde setzt Gravitation als Abschleppseil ein. Das Bild zeigt eine Gravitationszugmaschine im Einsatz.

Das hypothetische Szenario wurde 2005 von Edward Lu und Stanley Love am Johnson-Raumfahrtzentrum der NASA erdacht. Dabei zieht eine 20 Tonnen schwere nuklear-elektrische Raumsonde einen Asteroiden, der 200 Meter groß ist, indem sie einfach nur in seiner Nähe schwebt. Die Ionentriebwerke der Raumsonde sind von der Oberfläche weggekippt. Der stetige Zug ändert allmählich und vorhersagbar den Kurs von Schlepper und Asteroid. Die beiden sind durch Gravitation aneinander gekoppelt.

Es klingt wie Science-Fiction. Doch schon jetzt werden Raumsonden mit Ionentriebwerken angetrieben. Eine Gravitationszugmaschine funktioniert unabhängig von der Zusammensetzung oder Oberfläche eines Asteroiden.

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M82: Galaxie mit einem supergalaktischen Wind

Die Galaxie im Bild ist unregelmäßig geformt, in der Mitte sind unregelmäßig geformte Staubfilamente über die Galaxie gelegt.

Bildcredit: NASA, ESA, das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA); Danksagung: M. Mountain (STScI), P. Puxley (NSF), J. Gallagher (U. Wisconsin)

Was entzündet die Zigarrengalaxie? Diese irreguläre Galaxie ist auch als M82 bekannt. Sie wurde bei einer engen Begegnung in jüngerer Zeit mit der nahen, großen Spiralgalaxie M81 aufgewühlt. Das erklärt jedoch nicht die Quelle des rot leuchtenden, nach außen expandierenden Gases.

Aktuelle Hinweise lassen vermuten, dass dieses Gas durch eine Kombination der Teilchenwinde vieler Sterne nach außen getrieben wird. Die Sterne erzeugen gemeinsam einen galaktischen Superwind.

Dieses Fotomosaik betont eine spezifische Farbe von rotem Licht, das von ionisiertem Wasserstoff abgestrahlt wird. Dieses Licht zeichnet die Filamente des Gases detailreich nach. Die Filamente sind länger als 10.000 Lichtjahre. Die Zigarrengalaxie ist 12 Millionen Lichtjahre entfernt. Im Infrarotlicht ist sie die hellste Galaxie am Himmel. Im sichtbaren Licht ist sie mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Großer Bär (Ursa Major) zu sehen.

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Die Entstehung des Mondes

Videocredit: LRO, SVC, NASA

Wie verlief die Entstehung des Mondes? Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren verursachte ein marsgroßes Objekt einen gewaltigen Einschlag auf der Erde. Der Mond entstand wahrscheinlich aus den Trümmern, die dabei ausgeworfen wurden. Im Video ist zu sehen, wie diese Trümmer durch Gravitation verdichtet wurden. Kurz danach kühlte die rot glühende Oberfläche des Mondes aus und zerbrach.

Große und kleine Gesteinsbrocken trafen weiterhin die Oberfläche. Ein Einschlag vor etwa 4,3 Milliarden Jahren war besonders groß, dabei entstand das Aitken-Becken. Darauf folgte ein Zeitraum mit schwerem Bombardement, der Hunderte Millionen Jahre dauerte. Dabei entstanden auf der ganzen Oberfläche große Becken, die sich in den nächsten Milliarden Jahren auf der erdzugewandten Seite mit Lava füllten. Diese kühlten schließlich zu den dunklen Meeren aus, die wir heute sehen. Die unablässigen Einschläge bildeten die vielen Krater, die wir heute sehen.

Erst im Laufe der letzten Milliarde an Jahren wurden es langsam ruhiger. Heute ist der ausgekühlte Mond, den wir kennen und lieben, so dunkel wie Kohle und zeigt der Erde immer die gleiche Seite. Wie der Mond nun genau entstand und warum sich nur auf der erdzugewandten Seite Mondmeere befinden, wird weiterhin erforscht.

Frühlingsbeginn: Heute sind Tag und Nacht auf der ganzen Erde gleich lang
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M82: Sternbildungsgalaxie mit Superwind

Mitten im Bild befindet sich die zerstört wirkende Zigarrengalaxie M82. Ihr heller Kern, der diagonal im Bild lieft, wird von roten Nebelfetzen gekreuzt.

Bildcredit und Bildrechte: Dietmar Hager, Torsten Grossmann

M82 heißt wegen ihres länglichen Aussehens auch Zigarrengalaxie. Sie ist eine Sternbildungsgalaxie mit einem Superwind. Supernova-Explosionen und starke Winde von massereichen Sternen führen zu einem Ausbruch an Sternbildung in M82 und zu gewaltigen Materieströmen.

Das scharfe Kompositbild entstand aus Aufnahmen von kleinen Teleskopen auf der Erde. Das Bild zeigt klare Hinweise auf den Superwind aus der Zentralregion der Galaxie. Das Kompositbild betont die Emissionen der Filamente aus atomarem Wasserstoff in rötlichen Farbtönen. Die Filamente sind mehr als 10.000 Lichtjahre lang. Der Superwind ist mit schweren Elementen angereichert. Diese schweren Elemente sind in massereichen Sternen entstanden. Ein Teil des Gases gelangt vielleicht in den intergalaktischen Raum.

Die rasende Sternbildung in M82 begann mit einer engen Begegnung mit der nahe gelegenen Galaxie M81. Sie dauert voraussichtlich etwa 100 Millionen Jahre an. M82 ist 12 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich an der nördlichen Grenze der Großen Bärin (Ursa Major).

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