Die Gaia-Sterne von M15

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Bildcredit: Robert Vanderbei (Princeton-Universität), ESA, Gaia, DPAC

Beschreibung: Messier 15 ist ein 13 Milliarden Jahre altes Relikt aus den frühen Entwicklungsjahren unserer Galaxis. Er ist einer von etwa 170 Kugelsternhaufen, die immer noch durch den Hof unserer Milchstraße wandern. M15 hat einen Durchmesser von zirka 200 Lichtjahren und befindet sich ungefähr 35.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Pegasus.

Diese realistisch wirkende Ansicht des urzeitlichen Kugelsternhaufens ist kein Foto, sondern ein animiertes GIF-Bild, das aus erstaunlich genauen Einzelmessungen von Sternpositionen, Helligkeit und Farbe konstruiert wurde. Der dazu verwendete astronomisch reichhaltige Datensatz wurde mit dem Satelliten Gaia aufgenommen. Dieser tastet den Himmel ab und ermittelte die Parallaxen für 1,3 Milliarden Milchstraßensterne.

Die blinkenden Sterne im animierten GIF von M15 wurden als RR-Lyrae-Sterne erkannt. RR-Lyrae-Sterne sind in M15 reichlich vorhanden, es sind fortgeschrittene pulsierende veränderliche Sterne, ihre Helligkeit und Pulsationsperiode hängen voneinander ab und betragen typischerweise weniger als einen Tag.

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M15: Dichter Kugelsternhaufen

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Bildcredit und Bildrechte: Bernhard Hubl (CEDIC)

Beschreibung: Messier 15 ist ein unermessliches Gewimmel von mehr als 100.000 Sternen. Er ist ein 13 Milliarden Jahre altes Relikt der frühen Entstehungsjahre unserer Galaxis und einer von ungefähr 170 Kugelsternhaufen, die immer noch im Halo unserer Milchstraße wandern.

M15 liegt in der Mitte in dieser scharfen Teleskopansicht, er ist ungefähr 35.000 Lichtjahre entfernt und steht im Sternbild Pegasus, weit hinter den gezackten Vordergrundsternen. Sein Durchmesser beträgt zirka 200 Lichtjahre. Doch mehr als die Hälfte seiner Sterne sind in einem Raum von 10 Lichtjahre gedrängt, somit herrscht dort eine der höchsten Sterndichten, die wir kennen. Mit Hubble durchgeführte Messungen der zunehmenden Geschwindigkeiten der Zentralsterne von M15 sind ein Hinweis, dass ein massereiches Schwarzes Loch im Zentrum des dichten Kugelsternhaufens M15 haust.

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Die außergewöhnliche Spirale in LL Pegasi

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Bildcredit: NASA, ESA, Hubble, HLA; Bearbeitung und Bildrechte: Domingo Pestana und Raul Villaverde

Beschreibung: Wie entstand die seltsame Spiralstruktur links oben? Das weiß niemand, doch sie steht wahrscheinlich im Zusammenhang mit einem Stern in einem Doppelsternsystem, der in die Phase eines planetarischen Nebels eintritt, bei der seine äußere Atmosphäre abgestoßen wird.

Die riesige Spirale hat die Breite von etwa einem Drittel eines Lichtjahrs, besteht aus vier oder fünf vollständigen Windungen und weist eine beispiellose Gleichmäßigkeit auf. Wenn man die Ausdehnungsrate des Spiralgases in Betracht zieht, entsteht etwa alle 800 Jahre eine neue Schicht, was ziemlich genau der Zeit entspricht, in der die beiden Sterne einander umkreisen.

Das Sternsystem, das sie erzeugte, wird meist als LL Pegasi, aber auch als AFGL 3068 bezeichnet. Die ungewöhnliche Struktur selbst wurde als IRAS 23166+1655 katalogisiert. Dieses Bild wurde in nahem Infrarotlicht mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen. Warum die Spirale leuchtet, ist selbst ein Rätsel, die führende Hypothese dazu besagt, dass sie das Licht naher Sterne reflektiert.

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Nahaufnahme von NGC 7331

Die Spiralgalaxie NGC 7331 liegt schräg im Bild. Ihr heller, gelblicher Kern ist von mächtigen Spiralarmen umgeben, die von dunklen Staubwolken geprägt sind. Dazwischen schimmern blaue Sternhaufen und rötliche Regionen, in denen Sterne entstehen.

Bildcredit und Lizenz: ESA/Hubble und NASA/D. Milisavljevic (Purdue-Universität)

Die große Spiralgalaxie NGC 7331 wird oft mit unserer Milchstraße verglichen. NGC 7331 ist etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt und steht im nördlichen Sternbild Pegasus. Man erkannte sie früh als Spiralnebel. Sie ist eine der helleren Galaxien, die nicht in Charles Messiers berühmtem Katalog aus dem 18. Jahrhundert enthalten sind.

Die Scheibe der Galaxie ist zu unserer Sichtlinie geneigt. Daher wirken lang belichtete Fotos mit Teleskop häufig sehr tief. Die Nahaufnahme entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble. Sie zeigt die prächtigen Spiralarme der Galaxie und ihre dunklen Staubbahnen.

Die Galaxie enthält auch helle bläuliche Haufen mit massereichen jungen Sternen. In ihren aktiven Regionen entstehen Sterne. Man erkennt sie an ihrem verräterischen rötlichen Leuchten. In der gelblich Region in der Mitte gibt es eine Population älterer, kühler Sterne. Wie bei der Milchstraße liegt im Zentrum der Spiralgalaxie NGC 7331 ein sehr massereiches Schwarzes Loch.

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Die Einsteinkreuz-Gravitationslinse

Mitten im Bild leuchtet ein Bündel aus vier Lichtpunkten, das von einem blassen Nebel umgeben ist. Es ist das Einsteinkreuz. Darin bricht eine Galaxie das Licht eines Quasars dahinter in vier Bilder.

Bildcredit und Bildrechte: J. Rhoads (Arizona State U.) et al., WIYN, AURA, NOAO, NSF

Die meisten Galaxien haben einen einzigen Kern. Hat diese Galaxie vier? Forschende der Astronomie kommen zu dem seltsamen Schluss, dass der Kern der umgebenden Galaxie auf diesem Bild nicht einmal sichtbar ist. Stattdessen besteht das Kleeblatt in der Mitte aus Licht, das ein Quasar im Hintergrund abstrahlt.

Das Gravitationsfeld der Galaxie, die man vorne sieht, bricht das Licht des fernen Quasars in vier Einzelbilder. Für so eine Illusion muss der Quasar exakt hinter dem Zentrum der massereichen Galaxie liegen. Der Effekt wird als Gravitationslinse bezeichnet. Diese spezielle Linse ist als Einsteinkreuz bekannt. Noch seltsamer ist, dass die relative Helligkeit der Bilder im Einsteinkreuz variiert. Das geschieht, weil die Helligkeit gelegentlich durch zusätzliche Mikrolinsen-Effekte einzelner Sterne in der vorderen Galaxie verstärkt wird.

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NGC 7814: Der kleine Sombrero in Pegasus

Diese Galaxie erinnert an die Sombrerogalaxie M104, sie wirkt jedoch kleiner, weil sie weiter entfernt ist. Der diffuse Hof wird von einer markanten Staubbahn geteilt.

Bildcredit und Bildrechte: CHART32 Team, BearbeitungJohannes Schedler

Richtet euer Teleskop auf das hoch fliegende Sternbild Pegasus. Dort findet ihr diese Weite an Sternen in der Milchstraße und fernen Galaxien. Das hübsche Sichtfeld ist etwa so groß wie ein Vollmond. Darin liegt NGC 7814 markant in der Mitte.

NGC 7814 wird manchmal Kleiner Sombrero genannt, weil sie der berühmteren Sombrerogalaxie M104 ähnlich sieht. Sombrero und Kleiner Sombrero sind Spiralgalaxien, die wir von der Seite sehen. Beide haben ausgedehnte Höfe und zentrale Wölbungen, die von den Silhouetten dünner Scheiben mit noch dünneren Staubbahnen geteilt werden.

NGC 7814 ist etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt und ungefähr 60.000 Lichtjahre groß. Damit ist die Kleine Sombrerogalaxie physisch gesehen etwa gleich groß die bekanntere Namenscousine. Sie erscheint aber kleiner und blasser, weil sie weiter entfernt ist. Auf detailreichen Aufnahmen des Kleinen Sombrero entdeckte man sehr blasse Zwerggalaxien. Sie sind möglicherweise Begleiterinnen von NGC 7814.

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Der Galaxienhaufen Abell 2666

Hinter gezackten Sternen in der Milchstraße liegt der Galaxienhaufen Abell 2666 mitten im Bild. Die markanteste Galaxie in der Mitte ist NGC 7768.

Bildcredit und Bildrechte: Bernhard Hubl, CEDIC 2017

Die Galaxien von Abell 2666 liegen weit außerhalb der Milchstraße. Sie sind etwa 340 Millionen Lichtjahre entfernt. Man findet sie im hoch fliegenden Sternbild Pegasus. Dieses scharfe Teleskopbild zeigt die hübschen Galaxien im Haufen hinter den gezackten Sternen der Milchstraße.

Mitten im Haufen liegt die riesige elliptische Galaxie NGC 7768. Man vermutet, dass solche massereichen Galaxien wachsen, indem sie mit anderen Galaxien verschmelzen, während der Haufen entsteht. Dabei fallen Galaxien durch das Zentrum der Gravitationssenke im Haufen. Wahrscheinlich enthält NGC 7768 ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Das ist typisch für markante Haufengalaxien.

In der geschätzten Entfernung von Abell 2666 ist dieses kosmische Bild etwa 5 Millionen Lichtjahre breit.

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Vier Planeten umkreisen den Stern HR 8799

Videocredit und CC-Lizenz: J. Wang (UC Berkeley) und C. Marois (Herzberg Astrophysics), NExSS (NASA), Keck Obs.

Gibt es Leben außerhalb des Sonnensystems? Um das herauszufinden, bildete die NASA Nexus for Exoplanet System Science (NExSS). Damit möchte man ferne Sternsysteme besser orten und untersuchen, bei denen es Leben geben könnte.

Ein neues Ergebnis der Beobachtung einer NExSS-Arbeitsgemeinschaft ist dieses Zeitraffervideo. Es zeigt Planeten, die den Stern HR 8799 umkreisen. Sie wurden kürzlich entdeckt. Die Bilder für das Video wurden sieben Jahren lang am Keck-Observatorium auf Hawaii gewonnen.

Man erkennt vier Exoplaneten sind als weiße Punkte. Sie umkreisen ihren Heimatstern teilweise. Die Mitte ist ausgeblendet. Der Zentralstern HR 8799 ist etwas größer und massereicher als unsere Sonne, und jeder der Planeten besitzt vermutlich fünfmal so viel Masse wie Jupiter.

Das System HR 8799 ist etwa 130 Lichtjahre entfernt. Es liegt im Sternbild des fliegenden Pferdes Pegasus. Man erforscht auch, ob irgendwelche bekannten oder möglichen Planeten – oder Monde dieser Planeten – im Sternsystem HR 8799 Raum für Leben bieten könnten.

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