Schlagwort: Schwarzes Loch

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NGC 1097: Spiralgalaxie mit Supernova

Mitten im Bild schwebt eine Galaxie vor einem dunklen Hintergrund, in der eine Supernova aufleuchtet.

Bilddaten: Telescope Live (Chile); Bildbearbeitung und Bildrechte: Bernard Miller

Was ist im unteren Arm dieser Spiralgalaxie zu sehen? Eine Supernova. Letzten Monat wurde am Al-Khatim-Observatorium der Vereinigten Arabischen Emirate die Supernova SN 2023rve entdeckt. Später stellte sich heraus, dass es die finale Explosion eines massereichen Sterns war, die vielleicht ein Schwarzes Loch hinterließ.

Die Spiralgalaxie NGC 1097 ist 45 Millionen Lichtjahre entfernt und somit relativ nahe. Man sieht sie mit einem kleinen Teleskop im südlichen Sternbild Chemischer Ofen (Fornax). Die Galaxie fällt nicht nur wegen malerischer Spiralarme auf, sondern auch wegen blasser Strahlen, die mit urzeitlichen Sternströmen übereinstimmen, welche von einer galaktischen Kollision übrig sind. Vielleicht kollidierte sie mit der kleinen Galaxie, die links unten zwischen ihren Armen zu sehen ist. Das Bild markiert die neue Supernova durch einen Wechsel zwischen zwei Aufnahmen, die im Abstand von mehreren Monaten gemacht wurden.

Supernovae in nahen Galaxien zu finden ist wichtig, um die Größenordnung und die Ausdehnungsrate des ganzen Universums zu bestimmen. Derzeit sorgt dieses Thema für unerwartete Spannung und viele Diskussionen.

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Nachricht aus dem Gravitationsuniversum

Die Illustration zeigt die Strahlen von Pulsaren im Bild und links oben ein Paar verschmelzender schwarzer Löcher. Über die Bildmitte verteilt sich ein Gitter, das die Verformung der Raumzeit durch vorbeiziehende Gravitationswellen darstellt.

Illustrationscredit: NANOGrav Physics Frontier Center; Text: Natalia Lewandowska (SUNY Oswego)

Das Nordamerikanische Nanohertz-Observatorium für Gravitationswellen (NANOGrav) beobachtete mit riesigen Radioteleskopen 68 Pulsare. Dabei fand es Hinweise auf Gravitationswellen (GW) im Hintergrund. Dazu wurden kleine Verschiebungen der Zeiten, zu denen die Impulse ankamen, genau vermessen.

Diese Verschiebungen hängen bei einzelnen Pulsaren so zusammen, dass GW die wahrscheinliche Ursache sind. Der GW-Hintergrund entsteht wohl durch Hunderttausende sehr massereicher Doppelsysteme aus Schwarzen Löchern, vielleicht sind es sogar Millionen.

Teams in Europa, Asien und Australien veröffentlichten heute getrennt voneinander ihre Ergebnisse. Bisher maßen die Detektoren LIGO und Virgo GW mit hoher Frequenz, wenn einzelne Paare massereicher Objekte, die umeinander kreisen, verschmolzen sind. Das sind zum Beispiel stellare Schwarze Löcher.

Diese Illustration zeigt so ein Ereignis, das die Raumzeit erschüttert. Hier kreisen zwei sehr massereiche Schwarze Löcher und mehrere Pulsare umeinander. Sie weisen anscheinend leichte Zeitverschiebungen auf. Ein verzerrtes Gitter zeigt den Einfluss der GW auf die Raumzeit.

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Galaxien im Virgohaufen

Unten in der Mitte leuchtet die größte Galaxie im Bild, auf der linken Seite verläuft eine Kette aus Galaxien, die oberen beiden sind besonders auffällig.

Bildcredit und Bildrechte: Abdullah Alharbi

Die Galaxien des Virgohaufens sind über dieses fast 4 Grad weite Teleskopfeld verteilt. Der Virgohaufen ist etwa 50 Millionen Lichtjahre entfernt. Er ist der nächstgelegene große Galaxienhaufen unserer Lokalen Gruppe.

Markant sind hier Virgos helle elliptische Galaxien des Messier-Katalogs. Unten in der Mitte befindet sich M87, links oben M84 (oben) und M86 (unten). M84 und M86 gehören zu Markarians Kette, einer visuell auffälligen Reihe an Galaxien auf der linken Seite. Etwa in der Mitte dieser Kette leuchtet das reizende wechselwirkende Galaxienpaar NGC 4438 und NGC 4435. Die beiden werden manche als Markarians Augen bezeichnet.

Die auffällig große elliptische Galaxie M87 im Virgohaufen enthält ein sehr massereiches schwarzes Loch. Es war das erste schwarze Loch, das je vom Planeten Erde aus mit dem Ereignis-Horizont-Teleskop aufgenommen wurde.

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Die Spiralgalaxie der spanischen Tänzerin

Bildfüllend ist eine von oben sichtbare Grand-Design-Spiralgalaxie mit zwei ausladenden Armen abgebildet. Das Zentrum leuchtet hellgelb, die Spiralarme sind von rosaroten Sternbildungsregionen markiert, in der ganzen Galaxie sind Staubnebel verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: ESA, NASA, Hubble; Bearbeitung: Detlev Odenthal

Diese Spiralgalaxie ist vielleicht nicht perfekt, aber zumindest eine der fotogensten. Das Inseluniversum enthält Milliarden Sterne. Es ist etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im Sternbild Schwertfisch (Dorado).

Die Galaxie mit der Bezeichnung NGC 1566 ist als Grand-Design-Spiralgalaxie klassifiziert und ein prächtiger Anblick von oben. NGC 1566 besitzt zwei markante, grazile Spiralarme, die von hellen, blauen Sternhaufen und dunklen Bahnen aus kosmischem Staub gesäumt sind.

Zahlreiche Bilder des Weltraumteleskops Hubble von NGC 1566 bieten Einblicke in Sternbildung, Supernovae und das ungewöhnlich aktive Zentrum der Spiralgalaxie. Für dieses Bild lud ein fleißiger Amateur kostenlos einige Aufnahmen aus dem online verfügbaren Hubble-Vermächtnisarchiv herunter, kombinierte sie und bearbeitete sie digital.

Das leuchtende Zentrum von NGC 1566 macht die Spiralgalaxie zu einer der nächstgelegenen und hellsten Seyfertgalaxien. Wahrscheinlich enthält sie ein zentrales, sehr massereiches Schwarzes Loch, das den Sternen und dem Gas in der Umgebung Schaden zufügt.

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Die Galaxie, der Jet und ein berühmtes Schwarzes Loch

In ein Bild der elliptischen Galaxie M87 sind rechts zwei Bildeinschübe in weißen Kästen: Oben ein Bild des Infrarot-Teleskops Spitzer, darunter ein Bild des Event Horizon Telescope.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Ereignis-Horizont-Teleskop Arbeitsgemeinschaft

Die helle elliptische Galaxie Messier 87 (M87) enthält ein sehr massereiches Schwarzes Loch, das 2017 vom Ereignis-Horizont-Teleskop auf der Erde aufgenommen wurde. Es war das erste Bild eines Schwarzen Lochs, das je gemacht wurde. M87 ist die große Galaxie im riesigen Virgo-Galaxienhaufen, der etwa 55 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Sie ist auf diesem Infrarotbild des Weltraumteleskops Spitzer in blauen Farbtönen abgebildet.

Auf dem Bild von Spitzer erscheint M87 großteils strukturlos und wolkig, doch es zeigt Details der relativistischen Strahlen, die aus der Zentralregion der Galaxie schießen. Der Einschub rechts oben zeigt die Strahlen, sie sind Tausende Lichtjahre lang. Der hellere Strahl rechts läuft auf uns zu und liegt nahe an unserer Sichtlinie. Der an sich unsichtbare, von uns weggerichtete Strahl erzeugt die Erschütterung gegenüber und bildet einen schwächeren Materiebogen.

Der Einschub rechts unten zeigt das historische Bild eines Schwarzen Lochs im Zentrum der riesigen Galaxie und der relativistischen Strahlen. Das Bild von Spitzer löst das sehr massereiche Schwarze Loch nicht auf. Es ist von einfallender Materie umgeben und die Quelle der gewaltigen Energie, welche die relativistischen Strahlen aus dem Zentrum der aktiven Galaxie M87 schießen lässt.

Das Bild des Ereignis-Horizont-Teleskops von M87 wurde inzwischen verbessert, es zeigt nun eine schärfere Ansicht des berühmten massereichen Schwarzen Lochs.

Bei der NASA ist Woche der Schwarzen Löcher
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Die merkwürdige Sterneninsel Centaurus A

Die Galaxie Zentaurus A leuchtet in der Mitte dieses Sternenfeldes, davor verläuft ein dunkles Staubband. Nach links oben strömt ein roter Strahl.

Bildcredit und Bildrechte: Marco Lorenzi, Angus Lau und Tommy Tse; Text: Natalia Lewandowska (SUNY Oswego)

Galaxien sind faszinierend. Nur durch Gravitation halten Galaxien gewaltige Mengen an Sternen, Staub, interstellarem Gas, Sternüberresten und Dunkler Materie zusammen. Hier ist Centaurus A, sie ist die fünfthellste Galaxie am Himmel. Die Galaxie ist etwa 12 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist als NGC 5128 katalogisiert. Die gekrümmte Form von Cen A entstand, indem eine elliptische und eine spiralförmige Galaxie verschmolzen sind.

Cen A hat einen aktiven galaktischen Kern, dessen Zentrum ein sehr massereiches Schwarzes Loch enthält. Es hat etwa 55 Millionen Sonnenmassen. Dieses zentrale Schwarze Lich stößt einen schnellen Strahl aus, der in Radio- und Röntgenstrahlung messbar ist. Teile des Strahls zeigen in Rot nach links oben.

Neue Beobachtungen des Ereignis-Horizont-Teleskops EHT zeigen eine Aufhellung des Strahls, die nur an seinen Rändern stattfand. Die Gründe dafür sind derzeit unbekannt und werden aktiv erforscht.

Bei der NASA ist Woche der Schwarzen Löcher

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Der Radiobogen im galaktischen Zentrum

Rechts unten im Bild leuchtet ein helles orangefarbenes Objekt, von dem nach links oben wolkige, dunklere orangefarbene Strukturen verlaufen. Oben verlaufen von links unten nach rechts oben orangefarbene Bögen.

Bildcredit: Ian Heywood (Oxford U.), SARAO

Wie entsteht diese ungewöhnliche gekrümmte Struktur, die wir nahe beim Zentrum unserer Galaxis beobachten? Lange, parallele Strahlen laufen schräg über das Radiobild. Man bezeichnet sie kollektiv als die Radiobögen im galaktischen Zentrum. Die Bögen ragen aus der galaktischen Ebene heraus.

Seltsame, gekrümmte Fasern verbinden den Radiobogen mit dem galaktischen Zentrum. Man bezeichnet sie als die Arches. Die helle Radiostruktur rechts unten umgibt ein Schwarzes Loch. Es liegt im galaktischen Zentrum, das als Sagittarius A* bekannt ist.

Es gibt eine Hypothese zum Ursprung der Geometrie der Radiobögen und der Arches. Sie vermutet, dass die Bögen heißes Plasma enthalten, das entlang von Linien eines konstanten Magnetfeldes fließt. Es gibt Bilder des Observatoriums Chandra der NASA, das Röntgenlicht beobachtet. Diese Aufnahmen zeigen, wie das Plasma mit anscheinend mit einer kalten Gaswolke in der Nähe kollidiert.

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NGC 1365: Majestätisches Inseluniversum

NGC 1365 ist ein gewaltig großes Inseluniversum im Sternbild Chemischer Ofen.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh

Die Balkenspiralgalaxie NGC 1365 ist ein wahrhaft majestätisches Inseluniversum mit einem Durchmesser von etwa 200.000 Lichtjahren. Sie ist etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im blassen, aber heißen Sternbild Chemischer Ofen (Fornax) und ist ein markantes Mitglied des gut erforschten Fornax-Galaxienhaufen.

Dieses beeindruckend scharfe Farbbild zeigt die intensiv rötlichen Sternbildungsregionen an den Enden des Zentralbalkens und entlang der Spiralarme sowie Details der undurchsichtigen Staubbahnen, die den hellen Kern der Galaxie kreuzen. Im Zentrum befindet sich ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Astronom*innen vermuten, dass der markante Zentralbalken in NGC 1365 bei der Entwicklung der Galaxie eine entscheidende Rolle spielt, indem er Gas und Staub in einen Sterne bildenden Strudel zieht und schließlich Material in das zentrale Schwarze Loch speist.

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