Schlagwort: Kollision

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Galaxien im Fluss

Von einer seitlich sichtbaren Spiralgalaxie steigt ein Arm aus Sternen auf, darüber schwebt eine kleine, senkrechte Galaxie. Im Bild sind weitere Galaxien und Sterne zu sehen.

Bildcredit und Lizenz: CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA; R. Colombari, M. Zamani und D. de Martin (NSF’s NOIRLab)

Große Galaxien wachsen, indem sie kleine Galaxien verschlingen. Sogar unsere Galaxis betreibt eine Art galaktischen Kannibalismus, indem sie kleine Galaxien verschlingt, die ihr zu nahe kommen und von der Schwerkraft der Milchstraße eingefangen werden. Das ist eine gängige Praxis im Universum. Dieses markante Paar wechselwirkender Galaxien am Ufer des südlichen Sternbildes Eridanus, dem Fluss, ist ein gutes Beispiel dafür.

Die große, verzerrte Spirale NGC 1532 ist mehr als 50 Millionen Lichtjahre entfernt und trägt offenbar einen Gravitationskampf mit der Zwerggalaxie NGC 1531 aus. Diesen Kampf wird die kleinere Galaxie wohl verlieren. Die Spirale NGC 1532 ist fast von der Kante zu sehen. Sie hat einen Durchmesser von ungefähr 100.000 Lichtjahren.

Dieses scharfe Bild zeigt die verschmelzenden Galaxien. Es wurde von der Dunkle-Energie-Kamera fotografiert, die am Blanco-Teleskop mit 4 Metern Durchmesser der Nationalen Wissenschaftsstiftung montiert ist. Das Teleskop befindet sich am Cerro Tololo Interamerikanischen Observatorium in Chile. Das Paar NGC 1532 und NGC 1531 ist vermutlich ähnlich aufgebaut wie das gut untersuchte System M51, das aus einer von oben sichtbaren Spirale mit kleiner Begleiterin besteht.

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Simulation: Eine Scheibengalaxie entsteht

Videocredit: TNG-Arbeitsgemeinschaft, MPCDF, FAS Harvard U.; Musik: World’s Sunrise (YouTube: Jimena Contreras)

Wie sind wir hierher gekommen? Wir wissen, dass wir auf einem Planeten leben, der um einen Stern kreist, der wiederum die Galaxis umrundet, doch wie ist das alles entstanden? Unser Universum bewegt sich zu langsam, um das zu beobachten. Daher wurden schnelle Computersimulationen erstellt, um das herauszufinden. Dieses Video der Arbeitsgemeinschaft IllustrisTNG simuliert die Bewegung von Gas ab dem frühen Universum (Rotverschiebung 12) bis heute (Rotverschiebung 0).

Zu Beginn der Simulation fällt Gas aus der Umgebung in eine Region mit relativ hoher Gravitation und sammelt sich dort an. Nach wenigen Milliarden Jahren bildet sich bei dem faszinierenden kosmischen Tanz ein klar definiertes Zentrum. Gasklumpen fallen weiterhin in die rotierende Galaxie. Manche davon sind kleine Begleitgalaxien. Sie werden aufgenommen, bis am Ende des Videos die gegenwärtige Epoche erreicht ist.

Doch für die Milchstraße sind die großen Verschmelzungen vielleicht noch nicht vorbei. Es gibt aktuelle Hinweise, dass unsere große Spiralgalaxie in einigen Milliarden Jahren mit der etwas größeren Andromeda-Spiralgalaxie kollidiert und verschmilzt.

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NGC 2442: Galaxie im Fliegenden Fisch

Im Bildfeld mit lose verstreuten, gezackten Sternen liegt in der Mitte eine S-förmige Balkenspiralgalaxie, links daneben eine kleinere, elliptisch wirkende Galaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Nicolas Rolland, Martin Pugh

Die verzerrte Galaxie NGC 2442 ist etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie befindet sich im südlichen Sternbild Fliegender Fisch (Piscis Volans). Die beiden Spiralarme der Galaxie hängen an einem markanten Zentralbalken, daher wirkt sie auf diesem scharfen, farbenprächtigen Bild hakenförmig.

Die gezackten Sterne im Teleskopfeld liegen im Vordergrund. Das Bild zeigt auch die undurchsichtigen Staubbahnen der fernen Galaxie, ihre jungen blauen Sternhaufen und rötlichen Sternbildungsregionen. Diese umgeben einen gelblich leuchtenden Kern, dessen Licht hauptsächlich von einer älteren Sternpopulation stammt. Die Sternbildungsregionen befinden sich hauptsächlich an den herausgezogenen Spiralarmen rechts oben.

Die verzerrte Struktur ist wahrscheinlich das Ergebnis einer urzeitlichen engen Begegnung mit der kleineren Galaxie links oben. In der geschätzten Entfernung von NGC 2442 sind die beiden wechselwirkenden Galaxien ungefähr 150.000 Lichtjahre voneinander entfernt.

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DART versus Dimorphos

Die Oberfläche des Asteroidenmondes ist mit Steinen und Geröll bedeckt. Zwischen zwei großen Felsbrocken ist der Umriss der Sonde DART mit ihren Solarpaneelen markiert.

Bildcredit: NASA, Johns Hopkins APL, DART

Bei der ersten Testmission zum Schutz von Planeten, die von der Erde aus gestartet wurde, fotografierte die Raumsonde DART am 26. September 2022 dieses Bild. Es entstand drei Sekunden vor ihrem Aufprall auf der Oberfläche des Asteroidenmondes Dimorphos. Der Umriss der Raumsonde mit zwei langen Sonnenkollektoren markiert den voraussichtlichen Einschlagsort zwischen zwei Felsbrocken. Der größere Felsbrocken ist etwa 6,5 Meter groß.

Die Raumsonde DART (Double Asteroid Redirection Test, Doppelter Asteroiden-Umlenkungstest) hatte eine Masse von etwa 570 Kilogramm. Dagegen beträgt die geschätzte Masse von Dimorphos, dem kleineren Teil eines erdnahen Asteroiden-Binärsystems, etwa 5 Milliarden Kilogramm. Trotzdem änderte der direkte kinetische Einschlag der Raumsonde die Geschwindigkeit von Dimorphos messbar um den Bruchteil eines Prozents. Der Aufprall verkürzte die 12-stündige Umlaufzeit des Mondes um seinen größeren Asteroidenbegleiter 65803 Didymos um etwa 33 Minuten.

Das Einschlagsexperiment demonstrierte erfolgreich eine Technik zur Änderung von Asteroidenbahnen. Diese Technik könnte künftige Asteroideneinschläge auf dem Planeten Erde verhindern. Darüber hinaus verlieh das Einschlagexperiment dem 150 Meter großen Dimorphos einen kometenähnlichen Materialschweif.

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NGC 3169 entschlüsseln

Die Galaxien NGC 3169 und NGC 3166 verschmelzen langsam zu einer einzigen. Beschreibung im Text.

Bildcredit und Bildrechte: Mike Selby und Mark Hanson

Die Spiralgalaxie NGC 3169 sieht aus, als würde sie sich entwirren wie ein Knäuel aus kosmischem Garn. Sie ist etwa 70 Millionen Lichtjahre entfernt und leuchtet südlich vom hellen Stern Regulus im blassen Sternbild Sextant.

Die gewundenen Spiralarme von NGC 3169 (links) wurden durch die gravitative Wechselwirkung mit der benachbarten Galaxie NGC 3166 zu ausladenden Gezeitenschweifen herausgezogen. Die beiden Galaxien werden am Ende zu einer verschmelzen – ein häufiges Schicksal, das sogar helle Galaxien im lokalen Universum trifft. Die herausgezogenen Sternenbögen und Schwaden auf diesem detailreichen, farbenprächtigen Galaxiengruppenbild sind klare Hinweise auf gravitative Wechselwirkungen.

Das Teleskopbild ist etwa 20 Bogenminuten breit, das entspricht in der geschätzten Entfernung der Gruppe ungefähr 400.000 Lichtjahren. Rechts strahlt die kleinere, bläuliche Galaxie NGC 3165. NGC 3169 leuchtet im gesamten elektromagnetischen Spektrum von Radiowellen bis Röntgenstrahlen. Sie enthält einen aktiven galaktischen Kern mit einem sehr massereichen Schwarzen Loch.

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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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