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Galaxienhaufen Abell 370 und dahinter

Der Galaxienhaufen Abell 370 im Sternbild Walfisch (Cetus) enthält viele blaue Bögen. Es sind verzerrte Abbildungen von Galaxien, die viel weiter entfernt sind.

Bildcredit: NASA, ESA, Jennifer Lotz und das HFF-Team (STScI)

Der massereiche Galaxienhaufen Abell 370 ist etwa vier Milliarden Lichtjahre entfernt. Er besitzt zwei markante, gewaltige elliptische Galaxien. Der scharfe Schnappschuss des Weltraumteleskops Hubble ist von blassen Bögen überschwemmt.

Die blassen, bläulichen Bögen und der markante Drachenbogen links unter der Mitte sind Bilder von Galaxien, die weit hinter Abell 370 liegen. Ihr Licht wäre sonst unentdeckt geblieben. Sie sind etwa doppelt so weit entfernt und werden von der gewaltigen Gravitationsmasse des Haufens vergrößert und verzerrt. Diese Masse ist großteils unsichtbar.

Der Effekt bietet einen reizenden, flüchtigen Blick auf Galaxien im frühen Universum. Er ist als Gravitationslinseneffekt bekannt. Schon vor seiner Entdeckung wurde er als Folge der gekrümmten Raumzeit von Einstein vorhergesagt. Das war vor einem Jahrhundert.

Abell 370 liegt weit hinter dem gezackten Sternen rechts unten im Sternbild Walfisch (Cetus), dem Meerungeheuer. Sie befinden sich im Vordergrund in der Milchstraße. Abell 370 ist der letzte von sechs Galaxienhaufen, die beim Frontier-Fields–Projekt abgebildet wurden. Das Projekt wurde kürzlich vollendet.

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Abell 370: Galaxienhaufen-Gravitationslinse

Der Bogen rechts oben im Bild von Abell 370 im Sternbild Walfisch wurde schon früh entdeckt, doch erst in den 1980er-Jahren fand man eine Erklärung dafür. Im Bild befinden sich viele weitere, aber kleinere Bögen. Sie stammen von Galaxien, die weit dahinter liegen.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-SM4-ERO-Team und ST-ECF

Was ist dieser seltsame Bogen? Auf Fotos des Galaxienhaufens Abell 370 zeigte sich ein ungewöhnlicher Bogen rechts über vielen Galaxien im Haufen. Man war zwar neugierig, doch die erste Reaktion war, den Bogen nicht weiter zu erwähnen, weil man zuvor nichts Vergleichbares beobachtet hatte.

Doch Mitte der 1980er-Jahre wurden die Bilder besser. Man erkannte den Bogen als Prototyp einer neuen Art astrophysikalischer Phänomene. Es ist der Gravitationslinseneffekt. Galaxienhaufen üben diesen Effekt auf Galaxien aus, die dahinter liegen. Heute wissen wir, dass dieser Bogen zwei verzerrte Bilder einer ziemlich gewöhnlichen Galaxie zeigt, die zufällig weit hinter dem riesigen Haufen liegt.

Durch die Gravitation von Abell 370 wird das Licht dieser und anderer Galaxien im Hintergrund aufgefächert. Dadurch erreicht es den Beobachter auf mehreren Wegen, ähnlich wie Licht einer fernen Lampe, das durch den Stiel an einem Weinglas fällt. Mitte Juli 2009 nützten Astronomen das Weltraumteleskop Hubble, um Abell 370 und seine Gravitationslinsenbilder detailreicher als je zuvor abzubilden. Hubble war damals gerade erst aufgerüstet worden.

Fast alle gelben Flecken im Bild sind Galaxien in Abell 370. Ein scharfes Auge erkennt jedoch viele seltsame Bögen und verzerrte Kurven. Es sind Bilder von weit entfernten Galaxien. Abell 370 und seine Bögen bieten einen einzigartigen Zugang zur Verteilung von normaler und Dunkler Materie in Galaxienhaufen und im Universum.

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Die Zwerggalaxie Wolf-Lundmark-Melotte (WLM)

Mitten im Bild schwebt die kleine Galaxie WLM im Sternbild Walfisch. Sie wirkt unregelmäßig und ist von rosaroten Sternbildungsregionen und blauen Sternen gesprenkelt.

Bildcredit: ESO, VST/OmegaCAM-Durchmusterung der Lokalen Gruppe

Wolf–Lundmark–Melotte (WLM) ist nach den drei Astronomen benannt, die an ihrer Entdeckung und Erkennung beteiligt waren. WLM ist eine einsame Zwerggalaxie. Man sieht sie im großteils südlichen Sternbild Walfisch (Cetus). Sie ist etwa 3 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt und eines der am weitesten entfernten Mitglieder unserer Lokalen Gruppe.

Vielleicht hatte WLM sogar noch nie Wechselwirkungen mit einer anderen Galaxie in der Lokalen Gruppe. Doch das einsame Inseluniversum hat viele verräterische rötliche Sternbildungsregionen und heiße, junge, bläuliche Sterne. Im Halo der kleinen Galaxie sind ältere, kühle gelbliche Sterne verteilt. Die Zwerggalaxie ist nur etwa 8000 Lichtjahre groß.

Dieses scharfe Porträt von WLM stammt von der 268-Megapixel-OmegaCAM. Sie ist am Weitwinkel-Abbildungs- und -Durchmusterungsteleskop auf dem Paranal-Observatorium der ESO montiert.

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Cetus-Duo M77 und NGC 1055

Links unten ist die Spiralgalaxie M77 von oben zu sehen, rechts oben ist NGC 1055 von der Kante sichtbar. Beide Galaxien sind von wenigen Sternen und einigen Galaxien umgeben. Die Galaxien sind viel weiter entfernt als die beiden großen Galaxien.

Bildcredit und Bildrechte: Dieter Willasch (Astro-Cabinet)

Diese scharfe kosmische Ansicht zeigt die große Spiralgalaxie NGC 1055 rechts oben neben der Galaxie Messier 77 links unten. Beide befinden sich im Wasser liebenden Sternbild Walfisch (Cetus).

NGC 1055 ist von der Seite sichtbar. Ihre schmale, staubige Erscheinung bildet einen hübschen Kontrast zum hellen Kern und den Spiralarmen in M77, die wir von oben sehen. Beide Galaxien sind größer als 100.000 Lichtjahre. Sie sind markante Mitglieder einer kleinen Galaxiengruppe. Die Gruppe ist etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernt.

Die geschätzte Entfernung von M77 macht sie zu einem der am weitesten entfernten Objekte im Messier-Katalog. M77 ist mindestens 500.000 Lichtjahre vom benachbarten Inseluniversum NGC 1055 entfernt.

Dieses Bild ist am Himmel etwa so breit wie der Vollmond. Die farbigen Sterne liegen im Vordergrund in der Milchstraße. Man erkennt sie an den Lichtkreuzen. Dahinter sind weiter entfernte Galaxien.

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Zwei Schwarze Löcher tanzen in 3C 75

Mitten im Bild leuchtet ein blauer Nebel vor einem dunklen Hintergrund, darin zeichnen sich zwei sternartige Lichtquellen ab, von denen drei nebelartige rosarote Schlieren ausströmen.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/D. Hudson, T.Reiprich et al. (AIfA); Radio: NRAO/VLA/ NRL

Was passiert in der aktiven Galaxie 3C 75? Dieses Kompositbild entstand aus Röntgen- (blau) und Radiodaten (rosarot). Die beiden hellen Quellen in der Mitte sind extrem massereiche Schwarze Löcher. Sie umkreisen einander und versorgen die gewaltige Radioquelle 3C 75 mit Energie.

Die massereichen Schwarzen Löcher stoßen Strahlen aus relativistischen Teilchen aus. Sie sind 25.000 Lichtjahre voneinander entfernt und von Gas umgeben. Das Gas ist viele Millionen Grad heiß und leuchtet in Röntgenlicht. Das Gebilde ist etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt. Es befinden sich im Inneren zweier verschmelzender Galaxien. Sie gehören zum Galaxienhaufen Abell 400.

Forschende vermuten, dass die beiden massereichen Schwarzen Löcher ein Doppelsystem sind, das durch Gravitation aneinander gebunden ist. Der Schluss liegt nahe, denn die Ströme wirken einheitlich zurückgefegt. Das ist sehr wahrscheinlich auf eine gemeinsame Bewegung zurückzuführen, denn sie rasen mit 1200 Kilometern pro Sekunde durch das heiße Gas im Haufen.

Solche spektakulären kosmischen Verschmelzungen kommen in der Umgebung dicht gedrängter Galaxienhaufen im fernen Universum vermutlich häufig vor. Kurz vor ihrer Verschmelzung werden sie zu einer intensiven Quelle für Gravitationswellen.

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Messier 77

Eine von oben sichtbare Spiralgalaxie breitet sich über das ganze Bild aus. Nach rechts verläuft eine sehr markante Staubbahn, nach links eine weniger dichte Staubspur. Die Staubarme sind markanter als die Spiralarme. In der Scheibe sind mehrere rot leuchtende Wasserstoffwolken verteilt.

Bildcredit: NASA, ESA, André van der Hoeven

Die Spiralgalaxie M77 ist von oben sichtbar. Man findet sie im Wassersternbild Cetus. Sie ist etwa 47 Millionen Lichtjahre entfernt. In dieser geschätzten Entfernung hat das prächtige Inseluniversum einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren. Die Galaxie ist auch als NGC 1068 bekannt.

Der kompakte, sehr helle Kern von M77 wurde gut untersucht. Dabei forscht man nach den Geheimnissen sehr massereicher Schwarzer Löcher in aktiven Seyfertgalaxien. M77 strahlt auch in Röntgen-, Ultraviolett-, Infrarot- und Radiowellenlängen.

Dieses scharfe Bild im sichtbaren Licht basiert auf Daten von Hubble. Es visualisiert die gewundenen Spiralarme nahe dem hellen Kern der Galaxie. Die Arme sind von undurchsichtigen Staubwolken und rötlichen Sternbildungsregionen gesäumt.

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Vater befriedet Omikron Ceti

Ein Vater hält links im Bild seine Tocher an der Hand. Er zeigt mit einem Laserpointer zum Himmel. Links im Bild leuchten oben die Plejaden und unten die Hyaden.

Bildcredit und Bildrechte: Tamas Ladanyi (TWAN)

Die Bewohner von Omkron Ceti wurden zum Schweigen gebracht. Nachdem gemeldet wurde, dass fremdartige Ungeheuer vier Nächte hintereinander seiner Tochter den Schlaf geraubt hatten, schritt dieser Vater zur Tat. Als er sie zuletzt fragte, schien die Tochter anzudeuten, die Hullabaloos könnten von einem Planetensystem gekommen sein, das vielleicht wie „Omikron Ceti“ klang.

Um das Übel bei der Wurzel zu packen, nahm der Vater seine Tochter mit nach draußen und verwendete einen mächtigen Laser, um die Heimatwelt der Fremden in die Luft zu jagen. Ironischerweise zeigt sich der Heimatstern Omikron Ceti nun selbst als instabil und nimmt dramatisch an Helligkeit zu. April April, rufen die Leute von APOD!

Der hier gezeigte Stern ist Mira, ein berühmter veränderlicher Stern, der voraussichtlich Ende August wieder einmal sein Helligkeitsmaximum erreichen wird. Der Vater im Bild zeigte seiner Tochter einfach den Stern, der denselben Namen trägt wie sie.

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Die Balkenspiralgalaxie NGC 1073

Hubble zeigt die Balkenspiralgalaxie NGC 1073 im Sternbild Cetus.

Bildcredit: NASA, ESA, Weltraumteleskop Hubble

Viele Spiralgalaxien haben in der Mitte einen Balken. Auch unsere eigene Milchstraße hat vermutlich einen mittelgroßen Zentralbalken. Die Spiralgalaxie NGC 1073 besitzt einen markanten Balken. Sie wurde auf diesem Bild mit dem Weltraumteleskop Hubble im Orbit aufgenommen und sehr detailreich abgebildet.

Das Bild zeigt dunkle, faserartige Staubspuren, junge Haufen aus hellen, blauen Sternen und rote Emissionsnebel aus leuchtendem Wasserstoff. In der Mitte verläuft ein langer Balken aus Sternen mit einem hellen aktiven Kern, der wahrscheinlich ein sehr massereiches schwarzes Loch enthält. Licht braucht etwa 55 Millionen Jahre, um uns von NGC 1073 aus zu erreichen.

Die Galaxie hat einen Durchmesser von zirka 80.000 Lichtjahren. NGC 1073 ist mit einem mittelgroßen Teleskop im Sternbild des Meeresungeheuers Cetus zu sehen. Zufällig wurde im Bild nicht nur das im Röntgenlicht helle Sternsystem IXO 5 links oben festgehalten, das wahrscheinlich zur Balkenspirale gehört, sondern auch drei weit entfernte Quasare.

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