Schlagwort: Spiralgalaxie

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Andromeda-Aufgang über den Alpen

Über einem bergigen Horizont in den italienischen Alpen geht die Andromedagalaxie M31 auf.

Bildcredit und Bildrechte: Matteo Dunchi

Habt ihr schon einmal die Andromedagalaxie gesehen? M31 sieht mit bloßem Auge wie ein blasser, verschwommener Klecks aus. Das Licht, das ihr seht, ist mehr als zwei Millionen Jahre alt. Damit ist es wahrscheinlich das älteste Licht, das ihr je direkt sehen werdet. Andromeda geht derzeit in mittleren nördlichen Breiten wenige Stunden nach Sonnenuntergang auf, und zwar jede Nacht etwas früher. Ab September ist sie in nördlichen Breiten die ganze Nacht sichtbar.

Das Bild zeigt, wie Andromeda letzten Monat über den italienischen Alpen aufgeht. Es ist toll, die Nachbargalaxie unserer Milchstraße selbst zu sehen. Doch Fotos mit langer Belichtungszeit bringen zusätzlich viele zarte, atemberaubende Details zum Vorschein. Aktuelle Daten zeigen, dass unsere Milchstraße in wenigen Milliarden Jahren mit der etwas größeren Andromedagalaxie kollidiert und verschmilzt.

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Die kleine Galaxiengruppe HCG 87

In dieser kompakten Hickson-Gruppe im Sternbild Steinbock umkreisen Galaxien ein gemeinsames Zentrum. Links sind zwei Spiralgalaxien, rechts unter der Mitte eine elliptische Galaxie. Die kleinen Galaxien sind wahrscheinlich viel weiter entfernt.

Bildcredit: GMOS-S Commissioning Team, Gemini-Observatorium

Manchmal bilden Galaxien Gruppen. Unsere Galaxis, die Milchstraße, ist beispielsweise Teil der Lokalen Gruppe. Kleine kompakte Gruppen wie die oben gezeigte Hickson Compact Group 87 (HCG 87) sind unter anderem deshalb interessant, weil sie sich langsam selbst zerstören.

Die Galaxien der HCG 87 strecken einander durch Gravitation, während sie im Laufe von 100 Millionen Jahren um ein gemeinsames Zentrum kreisen. Durch den Sog wird Gas komprimiert. Das führt zu hellen Ausbrüchen an Sternbildung und speist Materie in die Zentren der aktiven Galaxien.

HCG 87 besteht aus einer großen Spiralgalaxie nahe der Bildmitte, die von der Seite zu sehen ist, einer elliptischen Galaxie rechts und einer Spiralgalaxie oben. Die kleine Spirale in der Mitte könnte weit dahinter liegen. Die Sterne im Bild sind im Vordergrund in unserer Galaxis.

Wenn man Gruppen wie HCG 87 untersucht, erfährt man etwas über die Entstehung und Entwicklung aller Galaxien.

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Die ultravioletten Ringe von M31

Die Andromedagalaxie ist in Ultraviolettlicht schräg abgebildet und wirkt verfremdet. Die Spiralarme treten stärker als sonst hervor und wirken eher wie Ringe.

Bildcredit: GALEX, JPL-Caltech, NASA

Die Andromedagalaxie ist ungefähr 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie heißt auch M31. Im Vergleich zu anderen Galaxien liegt sie gleich ums Eck. Ihr Durchmesser beträgt etwa 260.000 Lichtjahre. Das prächtige Porträt der Galaxie wurde mit dem Weltraumteleskop Galaxy Evolution Explorer (GALEX) in ultraviolettem Licht aufgenommen. Weil die Galaxie so nahe und groß ist, brauchte man dafür 11 Bildfelder.

Bilder der Galaxie in Andromeda in sichtbarem Licht zeigen ausgeprägte Spiralarme. Auf dem Ultraviolettbild von GALEX wirken die Arme eher wie Ringe. Das energiereiche Licht von heißen jungen Sternen mit viel Masse leuchtet sehr markant. In den Ringen gibt es intensive Sternbildung. Das ist vielleicht ein Hinweis, dass Andromeda vor mehr als 200 Millionen Jahren mit ihrer kleineren elliptischen Begleiterin M32 kollidierte.

Die Andromedagalaxie und unsere Milchstraße sind die größten Mitglieder der lokalen Gruppe.

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M64: Die Blaues-Auge-Galaxie

Die Galaxie M64 im Sternbild Haar der Berenike hat ein wildes Aussehen. Auf diesem Bild ist ein braunrötlich leuchtender Kern von blauen Schlieren umgeben, außen herum verlaufen diffuse spiralförmige Sternennebel.

Bildcredit und Bildrechte: Michael Miller, Jimmy Walker

Diese große, helle und prächtige Spiralgalaxie ist Messier 64. Auf Teleskopansichten erinnert sie oft an ein schweres Augenlid. Daher wird sie auch Blaues-Auge-Galaxie oder Dornröschengalaxie genannt. M64 ist zirka 17 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im gut frisierten nördlichen Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices). Auf dieser farbigen Abbildung würde auch „Rotes Auge“ passen.

Riesige Staubwolken verdecken die Seite der Zentralregion von M64, die zu uns zeigt. An ihren Rändern verläuft das verräterische rötliche Leuchten von Wasserstoff, an dem man Regionen mit Sternbildung erkennt. Doch sie sind nicht das einzige seltsame Merkmal dieser Galaxie.

Es zeigte sich, dass M64 eigentlich aus zwei konzentrischen Systemen besteht, die gegenläufig rotieren. Alle Sterne in M64 wandern in die gleiche Richtung wie das interstellare Gas in der Zentralregion der Galaxie. Doch das Gas in den äußeren Regionen weiter als etwa 40.000 Lichtjahre hinaus rotiert in die entgegengesetzte Richtung.

Das staubige Auge und die bizarre Rotation entstanden wahrscheinlich, indem zwei Galaxien vor Milliarden Jahren verschmolzen sind.

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M101: Die Feuerradgalaxie

Die Galaxie M101 im Bild ist direkt von oben zu sehen. Sie ist von lebhaften Spiralarmen umgeben, die um ihr gelb leuchtendes Zentrum kreisen.

Bildcredit: Subaru-Teleskop (NAOJ), Weltraumteleskop Hubble; Bearbeitung und Bildrechte: Robert Gendler

Warum sind viele Galaxien spiralförmig? Ein plakatives Beispiel ist die Galaxie M101. Sie ist etwa 27 Millionen Lichtjahre entfernt, also relativ nahe. Daher können wir sie genau untersuchen. Wir beobachten Hinweise, dass eine nahe Begegnung und gravitative Wechselwirkung mit einer benachbarten Galaxie Schwerewellen mit verdichtetem Gas hervorrief.

Die Wellen umkreisen das Zentrum der Galaxie. Sie komprimieren vorhandenes Gas und lösen Sternbildung aus. Daher besitzt die Feuerradgalaxie M101 mehrere extrem helle Sternbildungsregionen. Sie werden als HII-Regionen bezeichnet und breiten sich in den Spiralarmen aus. M101 ist so groß, dass ihre gewaltige Gravitation kleinere Galaxien in der Umgebung verzerrt.

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Supernova 1994D und das unerwartete Universum

Schräg im Bild ist eine düstere Galaxie. Ihr Kern ist hier violett-rosa abgebildet, nur das Zentrum leuchtet hell. Am Rand verlaufen dicke Staubbahnen. Links unten strahlt eine helle Supernova.

Bildcredit: High-Z Supernova Search Team, HST, NASA

Vor langer Zeit explodierte an einem fernen Ort ein Stern. Die Supernova 1994D ist der helle Fleck links unten. Sie explodierte am Rand der Galaxie NGC 4526. Die Supernova 1994D war interessant. Der Grund war nicht, dass sie sich stark von anderen Supernovae unterschied, sondern weil sie anderen Supernovae so ähnlich war. Das Licht, das in den Wochen nach der Explosion abgestrahlt wurde, klassifizierte sie als Supernova vom wohlbekannten Typ Ia.

Das Besondere an Typ-1a-Supernovae ist, dass alle dieselbe Leuchtkraft besitzen. Daher ist so eine Supernova umso weiter entfernt, je blasser sie erscheint. Die Beziehung zwischen Helligkeit und Entfernung wird genau kalibriert. So kann man nicht nur die Rate bestimmen, mit der sich das Universum ausdehnt (der Parameter dafür ist die Hubblekonstante), sondern auch die Geometrie des Universums, in dem wir leben (die Parameter dafür sind Omega und Lambda).

In den letzten Jahren wurde eine große Zahl weit entfernter Supernovae vermessen. Zusammen mit anderen Beobachtungen interpretiert man die Hinweise so, dass wir in einem unerwarteten Universum leben.

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Die nahe Spiralgalaxie NGC 4945

Schräg im Bild liegt eine Spiralgalaxie, die wir fast von der Seite sehen, mit Blick auf markante Staubbahnen. Die Seyfertgalaxie NGC 4945 liegt im Sternbild Zentaur.

Bildcredit und Bildrechte: Petri Kehusmaa, Harlingten Atacama-Observatorium

Die große Spiralgalaxie NGC 4945 mitten in dem kosmischen Galaxienporträt ist von der Seite zu sehen. NGC 4945 ist fast gleich groß wie unsere Milchstraße. Das scharfe, farbige Teleskopbild zeigt ihre staubige Scheibe. Junge blaue Sternhaufen und rosarote Sternbildungsregionen treten markant hervor.

NGC 4945 ist etwa 13 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im weiten südlichen Sternbild Zentaur. Die Galaxie ist nur etwa sechsmal weiter entfernt als Andromeda, die große Nachbargalaxie der Milchstraße.

Die Zentralregion der Galaxie ist zwar großteils vor optischen Teleskopen verborgen. Doch Röntgen- und Infrarotbeobachtungen zeigen Hinweise auf energiereiche Strahlung und Sternbildung im Kern von NGC 4945. Ihr verdeckter Kern ist sehr aktiv. Das zeigt, dass die prächtige Universumsinsel eine Seyfertgalaxie ist. Sie enthält ein zentrales, sehr massereiches Schwarzes Loch.

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Sternbildungsgalaxie M94

Das gelbliche Innere der Galaxie M94 im Sternbild Jagdhunde ist im Bild von einem blau leuchtenden Kranz umgeben. Außen herum läuft ein graugelber Ring, der nicht geschossen und auffallend komplex ist.

Bildcredit und Bildrechte: Leonardo Orazi

Warum ist das Zentrum von M94 so hell? Die Spiralgalaxie M94 hat einen Ring aus neu entstandenen Sternen. Sie sind um ihren Kern angeordnet. Das verleiht der Galaxie nicht nur eine ungewöhnliche Erscheinung, sondern auch ein starkes inneres Leuchten.

Eine der besten vorläufigen Hypothesen lautet, dass ein länglicher Knoten aus Sternen, der als Balken bezeichnet wird und in M94 rotiert, einen Ausbruch an Sternbildung im inneren Ring auslöste. Aktuelle Beobachtungen zeigen, dass der äußere, blassere Ring nicht geschlossen ist. Er ist außerdem relativ komplex.

Die Galaxie M94 ist etwa 30.000 Lichtjahre groß und an die 15 Millionen Lichtjahre entfernt. Man sieht sie mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici).

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