Die Zigarrengalaxie von Hubble und Webb

Links ist ein Bild der ungewöhnlichen Galaxie M82 zu sehen. Ein quadratischer Bildausschnitt ist rechts auf einem JWST-Bild vergrößert dargestellt. Von der Ebene der Spiralgalaxie gehen viele rot leuchtende Fasern aus.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)

Irgendetwas Seltsames ist mit dieser Galaxie passiert, aber was? Die als Zigarrengalaxie bekannte und als M82 katalogisierte Galaxie wirft rot glühendes Gas und Staub aus ihrem Zentrum aus.

Obwohl diese Starburst-Galaxie sicherlich durch einen kürzlichen Vorbeiflug an ihrer Nachbargalaxie, der großen Spiralgalaxie M81, aufgewühlt wurde, erklärt dies nicht vollständig die Quelle des rot leuchtenden, nach außen expandierenden Gases und Staubs. Es gibt Hinweise darauf, dass dieses Material durch die kombinierten Teilchenwinde vieler Sterne nach außen getrieben wird, die zusammen einen galaktischen Superwind bilden.

Die hier gezeigten Bilder zeigen links eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops im sichtbaren Licht und rechts eine Aufnahme des James-Webb-Weltraumteleskops von der zentralen Region im Infrarotlicht. Eine detaillierte Betrachtung des neuen Webb-Bildes zeigt überraschenderweise, dass dieser rot leuchtende Staub mit heißem Plasma verbunden ist. Die Erforschung der Natur dieser seltsamen nahen Galaxie wird sicherlich weitergehen.

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M51 abrollen

Die Spiralarme der Galaxie M51 wurden im Bild aufgewickelt und als rechteckige Karte dargestellt. Am unteren Bildrand ist das Zentrum der Galaxie, oben hängt die kleine Begleitgalaxie an einem Spiralarm.

Bildcredit und Bildrechte: DatenHubble-Vermächtnisprojekt, EntrollungPaul Howell

2005 gelang dem Hubble-Weltraumteleskop ein beeindruckendes Porträt von M51, einer markanten Spiralgalaxie mit 60.000 Lichtjahren Durchmesser. In dieser digitalen Transformation des Bildes wurden die Spiralarme entrollt.

M51 ist einer der ursprünglichen Spiralnebel. Die gewundenen Arme werden von einer mathematischen Kurve, einer sogenannten logarithmischen Spirale beschrieben. Dabei wächst der Abstand in einer geometrischen Folge mit zunehmender Entfernung vom Zentrum. Durch Anwendung von Logarithmusfunktionen zur Verschiebung der Pixelkoordinaten im Hubble-Bild relativ zum Zentrum von M51 wurden die Spiralarme zu diagonalen geraden Linien verzerrt.

Das umgewandelte Bild zeigt deutlich die Sternentstehung entlang der Arme mit zartrosa Sternentstehungsgebieten und jungen blauen Sternhaufen. Die Begleitgalaxie NGC 5195 (oben) scheint den Weg des Arms vor ihr allerdings zu ändern, während sie selbst vom Entrollen von M51 relativ unberührt bleibt.

Logarithmische Spiralen sind auch als spira mirabilis (Wunderspirale) bekannt. Sie können in der Natur auf allen Skalen gefunden werden. So können sie zum Beispiel auch Wirbelstürme, die Spuren von subatomaren Teilchen in einer Blasenkammer oder Karfiol beschreiben.

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Das Leo-Trio

Drei Galaxien schweben vor einem dunklen Hintergrund mit wenigen Sternen. Links sehen wir eine fluffige Galaxie von der Kante, sie hat einen sehr breiten Rand, rechts oben und unten sind zwei kleinere Spiralgalaxien schräg von oben zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Steve Cannistra

Diese beliebte Gruppe taucht am frühen Abendhimmel um die Tagundnachtgleiche im März bzw. zu Frühlingsbeginn auf der Nordhalbkugel auf. Die drei prächtigen Galaxien im Sternbild Löwe sind auch als Leo-Trio bekannt und versammeln sich hier in einem einzigen astronomischen Sichtfeld. Sie sind selbst mit bescheidenen Teleskopen ein Publikumsmagnet und können einzeln als NGC 3628 (links), M66 (unten rechts) und M65 (oben) vorgestellt werden.

Alle drei sind große Spiralgalaxien, die jedoch unterschiedlich aussehen, da ihre galaktischen Scheiben in unterschiedlichen Winkeln zu unserer Sichtlinie geneigt sind. NGC 3628, auch als Hamburger Galaxie bekannt, ist von der Seite zu sehen, mit verdeckenden Staubspuren, die ihre aufgeblähte galaktische Ebene durchschneiden.

Die Scheiben von M66 und M65 sind beide so geneigt, dass ihre Spiralstruktur sichtbar wird. Die gravitativen Wechselwirkungen zwischen den Galaxien der Gruppe haben verräterische Zeichen hinterlassen, darunter die Gezeitenschweife und die verzogene, aufgeblähte Scheibe von NGC 3628 und die ausgezogenen Spiralarme von M66.

Dieser herrliche Blick auf die Region erstreckt sich über 1 Grad (zwei Vollmonde) am Himmel in einem Rahmen, der mehr als eine halbe Million Lichtjahre bei der geschätzten Entfernung des Trios von 30 Millionen Lichtjahren abdeckt.

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Komet Pons-Brooks im nördlichen Frühling

In einer nebeligen Nachtlandschaft mit Bergen steht unten ein Baum, darüber stehen am sternklaren Himmel ein Komet und die Andromedagalaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Petr Horálek / Institut für Physik in Opava

Während sich der Frühling für die nördlichen Himmelsbeobachter nähert, wird der Komet 12P/Pons-Brooks immer heller. Der derzeit mit kleinen Teleskopen und Ferngläsern sichtbare Komet vom Typ Halley könnte in den kommenden Wochen mit bloßem Auge sichtbar werden.

Die grüne Koma und der lange Schweif des Kometen sind trotz der nebligen Atmosphäre in dieser gut komponierten Himmelslandschaft gut zu sehen. Die Aufnahme wurde in tiefer Nacht bei Revuca, Slowakei, am 5. März aufgenommen. Am Himmel über dem Kometen flankieren die Andromedagalaxie (rechts) und die Dreiecksgalaxie den hellen Stern Mirach, den zweithellsten Stern des Sternbilds Andromeda. Die beiden Spiralgalaxien gehören zu unserer lokalen Galaxiengruppe und sind über 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt.

Der Komet Pons-Brooks ist ein regelmäßiger Besucher des inneren Sonnensystems und weniger als 14 Lichtminuten entfernt. Der Komet erreicht sein Perihel am 21. April und sollte während der totalen Sonnenfinsternis am 8. April am Himmel zu sehen sein.

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M102: Scheibengalaxie, von der Kante gesehen

Die Galaxie in der Bildmitte hat eine helle Wölbung und ist exakt von der Kante sichtbar. Quer durch die Wölbung verläuft ein markenterr Staubwulst.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: Ehsan Ebahimian

Welche Art von Himmelsobjekt ist das? Es handelt sich um eine relativ normale Galaxie – aber von der Kante gesehen. Viele Scheibengalaxien sind tatsächlich so dünn wie die hier abgebildete sogenannte Spindelgalaxie NGC 5866. Doch die meisten sind von unserem Blickwinkel aus nicht von der Kante zu sehen. Eine bekanntere Kantengalaxie ist unsere eigene, die Milchstraße.

Die Spindelgalaxie, auch als M102 bezeichnet, weist zahlreiche komplexe Staubspuren auf. Sie erscheinen dunkel und rötlich, während viele der hellsten Sterne in der Scheibe einen bläulichen Schein produzieren. Die blaue Scheibe aus jungen Sternen dehnt sich in diesem Hubblebild weit über den Staub der extrem dünnen galaktischen Ebene aus.

Es gibt Hinweise darauf, dass die Spindelgalaxie in der vergangenen Milliarde Jahren kleinere Galaxien verschlungen hat: mehrere Ströme aus schwachen Sternen, dunkler Staub, der sich von der Hauptebene der Galaxie ins All erstreckt und eine Gruppe von umgebenden Galaxien (nicht im Bild zu sehen). Viele Scheibengalaxien werden dünn, weil das Gas, aus dem sie entstehen, beim Rotieren um das Gravitationszentrum mit sich selbst kollidiert.

Die Spindelgalaxie befindet sich in etwa 50 Millionen Lichtjahren Entfernung im Sternbild des Drachen (Draco).

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Ein Blick zu M106

Im Bild sind mehrere Galaxien verteilt, links oben ist die größte, sie ist schräg von der Seite zu sehen und wirkt etwas unregelmäßig.

Bildcredit und Bildrechte: Kyunghoon Lim

Die helle, schöne Spirale Messier 106 prägt diese kosmische Aussicht. Das fast zwei Grad breite Sichtfeld des Teleskops blickt zum gut erzogenen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) in der Nähe der Deichsel des Großen Wagens.

M106 ist auch als NGC 4258 bekannt. Sie ist etwa 80.000 Lichtjahre groß, 3,5 Millionen Lichtjahre entfernt und das größte Mitglied der Canes II-Galaxiengruppe. Für eine weit entfernte Galaxie ist die Entfernung zu M106 sehr gut bekannt, weil sie direkt gemessen werden konnte. Dazu wurden die Maser-Emissionen der Galaxie analysiert.

Maser steht für Mikrowellen-Laseremission. Maser sind sehr seltene, aber natürlich auftretende Emissionen. Sie entstehen durch Wassermoleküle in Molekülwolken, die um ihren aktiven galaktischen Kern kreisen.

Eine weitere markante Spiralgalaxie in der Szene ist NGC 4217, die wir fast von der Kante sehen. Sie befindet sich rechts unter M106. Die Entfernung zu NGC 4217 ist viel weniger gut bekannt, sie wird auf etwa 60 Millionen Lichtjahre geschätzt. Die hellen, gezackten Sterne liegen im Vordergrund in unserer Milchstraße.

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Die Plejaden: Sieben staubige Schwestern

Mitten im Bild leuchten die hellen Sterne der Plejaden. Sie sind von dichten Staubwolken umgeben. In der Nähe der Sterne leuchten die Nebel blau, weiter entfernt sind sie dunkelbraun.

Bildcredit und Bildrechte: Craig Stocks

Der bekannte Sternhaufen der Plejaden zerstört langsam einen Teil einer vorbeiziehenden Wolke aus Gas und Staub.

Die Plejaden sind der hellste offene Sternhaufen am Himmel der Erde, sie sind an fast jedem nördlichen Ort mit bloßem Auge sichtbar. Seit etwa 100.000 Jahren wandert ein Feld aus Gas und Staub zufällig genau durch den Sternhaufen der Plejaden. Dabei kommt es zu einer starken Reaktion zwischen Sternen und Staub.

Die vorbeiziehende Wolke ist vielleicht ein Teil der Radcliffe-Welle, das ist eine jüngst entdeckte Struktur aus Gas und Staub, die mehrere Sternbildungsgebiete im nahen Teil unserer Galaxis verbindet.

Das Sternenlicht übt einen deutlichen Druck auf den Staub im umgebenden blauen Reflexionsnebel aus. Kleinere Staubteilchen werden stärker abgedrängt. Das führt kurzfristig dazu, dass Teile der Staubwolke faserförmig und geschichtet wurden.

Das detailreiche Bild basiert auf fast 9 Stunden Belichtungszeit und wurde letztes Jahr an einem ferngesteuerten Wüsten-Observatorium im US-amerikanischen Utah aufgenommen.

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Die Milchstraße geht auf

Hinter mehreren Teleskopkuppeln auf einem Berg breitet sich die Milchstraße mit Dunkelwolken aus.

Bildcredit und Bildrechte: José Rodrigues

Hinter dem La-Silla-Observatorium auf einem chilenischen Berggipfel geht auf dieser detailreichen nächtlichen Himmelslandschaft das Zentrum der Milchstraße auf. Von uns aus gesehen liegt das Zentrum unserer Heimatgalaxis im Sternbild Schütze.

Links steht das Neue-Technologie-Teleskop der Europäischen Südsternwarte. Dieses Teleskop leistete Pionierarbeit bei der Verwendung aktiver Optik zur präzisen Anpassung der Form großer Teleskopspiegel.

Rechts steht das 3,6-Meter-Teleskop der ESO, an dem die Spektrografen HARPS und NIRPS zur Suche nach Exoplaneten installiert sind. Dazwischen ist die zentrale Wölbung der Galaxis. Sie ist voller undurchsichtiger Wolken aus interstellarem Staub, heller Sterne, Sternhaufen und Nebel.

Nahe der Mitte leuchten markante rötliche Wasserstoffemissionen des Lagunennebels M8, in dem Sterne entstehen. Links neben der kosmischen Lagune kombiniert der Trifidnebel M20 das blaue Licht eines staubhaltigen Reflexionsnebels mit rötlichen Emissionen. Beide Nebel sind beliebte Stationen bei Teleskopreisen im galaktischen Zentrum.

Das Komposit wurde aus Einzelbildern von Boden- und Himmel erstellt, die im April 2023 nacheinander aufgenommen wurden, und zwar mit demselben Bildausschnitt und derselben Kameraausrüstung.

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