Schlagwort: Abell

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Der Herkules-Galaxienhaufen

Die Galaxien im Bild gehören zum Herkules-Galaxienhaufen. Viele der Galaxien sind verzerrt und schimmern blau.

Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford

Hier sind die Galaxien im Herkuleshaufen verteilt. Das Bild ist ein Archipel aus Inseluniversen. Sie sind zirka 500 Millionen Lichtjahre entfernt. Der Haufen ist auch als Abell 2151 bekannt. Er ist voller gas- und staubreicher Spiralgalaxien, in denen Sterne entstehen. Gleichzeitig enthält er relativ wenig elliptische Galaxien, in denen es nicht viel Gas und Staub gibt und damit nur wenige neu entstandene Sterne.

Die Farben im detailreichen Kompositbild sind aufschlussreich. Galaxien mit Sternbildung haben einen deutlichen blauen Farbstich. Ältere Sternpopulationen verleihen Galaxien einen gelblichen Schimmer. Das scharfe Bild zeigt etwa ¾ Grad im Zentrum des Haufens. In der geschätzten Entfernung sind das mehr als 6 Millionen Lichtjahre.

Lichtkreuze um helle Sterne im Vordergrund in unserer eigenen Galaxis entstehen durch die Halterung des Fangspiegels.

Auf der kosmischen Ansicht kollidieren und verschmelzen offenbar viele Galaxien. Andere wirken verzerrt. Das sind deutliche Hinweise, dass Haufengalaxien oft miteinander wechselwirken. Vielleicht entstand der Herkuleshaufen sogar durch die noch andauernde Verschmelzung kleinerer Galaxienhaufen. Er ähnelt jungen Galaxienhaufen im viel weiter entfernten frühen Universum.

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Der planetarische Nebel Abell 36

Vor einem sternbestreuselten Hintergrund leuchtet ein blauvioletter Nebel mit einem hellen Stern in der Mitte und einigen schleifenartigen Strukturen.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Univ. Arizona

Diese prächtige gasförmige Hülle umgibt einen vergehenden sonnenähnlichen Stern. Es ist planetarische Nebel Abell 36. Er liegt im Sternbild Jungfrau. Der Zentralstern des Nebels wirft seine äußeren Hüllen ab. Er schrumpft, wird heißer und entwickelt sich in seiner Schlussphase zu einem Weißer Zwerg.

Die Temperatur an der Oberfläche des Zentralsterns von Abell 36 wird auf mehr als 73.000 Kelvin geschätzt. Im Vergleich dazu beträgt die Oberflächentemperatur der Sonne derzeit 6000 Kelvin. Der sehr heiße Stern leuchtet im Ultraviolettlicht viel heller als im sichtbaren Licht, in dem er hier abgebildet ist. Das unsichtbare Ultraviolettlicht ionisiert die Wasserstoff- und Sauerstoffatome im Nebel. Daher stammt die Energie für das hübsche Leuchten im sichtbaren Licht.

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Galaxienhaufen vergrößert ferne Supernova

Der Galaxienhaufen Abell 383 wurde vom Weltraumteleskop Hubble abgebildet. Um die Menge an Dunkler Materie zu bestimmen, wurde eine Supernova beobachtet, die in einer weit dahinter liegenden Galaxie explodierte. Die Bilder mit und ohne Supernova sind links oben eingeblendet.

Bildcredit: NASA, ESA, C. McCully (Rutgers U.) et al.

Wie kalibriert man eine riesige Gravitationslinse? In diesem Fall ist die Linse der Galaxienhaufen Abell 383. Er ist eine massereiche Ansammlung aus Galaxien, heißem Gas und Dunkler Materie. Der Haufen ist etwa 2,5 Milliarden Lichtjahre entfernt (Rotverschiebung z=0,187). Was kalibriert werden muss, ist die Masse des Haufens. Dazu zählt vor allem die Menge und Verteilung der Dunklen Materie.

Kürzlich wurde eine neue Methode zur Kalibrierung getestet. Dabei wartet man, bis sich hinter einem Galaxienhaufen eine sehr spezielle Supernova ereignet. Dabei zeigt sich, wie stark der Haufen die Supernova durch den Gravitationslinseneffekt vergrößert haben muss. Diese Technik ergänzt andere Methoden. Man kann damit berechnen, wie viel Dunkle Materie nötig ist, um die Bewegungen der Galaxien und von heißem Gas im Haufen zu erklären und um die Verzerrung der Gravitationslinsenbilder zu erzeugen.

Der Galaxienhaufen A383 wurde vom Weltraumteleskop Hubble abgebildet. Rechts zeigen die stark verzerrten Galaxien, die weit hinter dem Zentrum des Haufens liegen, dass er als Gravitationslinse geeignet ist.

Links sind zwei Bilder einer fernen Galaxie eingeschoben. Sie entstanden vor und nach einer kürzlich beobachteten Supernova. Bisher wurden zwei kalibrationstaugliche Supernovae vom Typ Ia hinter zwei anderen Galaxienhaufen entdeckt. Das geschah beim Projekt Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH).

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Die Entkleidung von ESO 137-001

Links oben ist die Spiralgalaxie ESO 137-001, die durch einen Galaxienhaufen rast. Sie zieht eine blaue Spur aus aufgeheiztem, blau leuchtendem Gas hinter sich her, das vom intergalaktischen Medium hinausgedrückt wurde. Oben hinter der Galaxie sind Streifen neu entstandener blauer Sterne.

Bildcredit: NASA, ESA, CXC

Die Spiralgalaxie ESO 137-001 fliegt durch den massereichen Galaxienhaufen Abell 3627. Er ist etwa 220 Millionen Lichtjahre entfernt. Das farbige Kompositbild von Hubble und Chandra zeigt die ferne Galaxie hinter Sternen der Milchstraße im Sternbild Südliches Dreieck.

Die Galaxie rast mit fast 7 Millionen Kilometern pro Stunde dahin. Dabei wird ihr Gas und Staub abgestreift, weil der Staudruck des heißen, dünnen intergalaktischen Mediums im Haufen stärker ist als die Gravitation der Galaxie.

Im abgestreiften Material zeichnen sich kurze blaue Streifen ab, die hinterherziehen. Hubbles Daten im sichtbaren Licht zeigen, dass in den Streifen helle Sternhaufen entstanden sind. Röntgendaten von Chandra zeigen das gewaltige Ausmaß des aufgeheizten, abgestreiften Gases. Es sind die diffusen, dunkleren blauen Spuren, die nach rechts unten verlaufen. Sie sind mehr als 400.000 Lichtjahre lang.

Durch den beträchtlichen Verlust an Staub und Gas wird neue Sternbildung für diese Galaxie schwierig. Rechts neben ESO 137-001 befindet sich eine gelbliche elliptische Galaxie. Sie besitzt zu wenig Gas und Staub, um Sterne zu bilden.

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Der planetarische Nebel Abell 7

In der Mitte ist ein runder planetarischer Nebel. Einige rot leuchtende Stellen wurden mit Schmalbandfiltern betont. Rechts hinter dem Nebel ist eine kleine Galaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Don Goldman

Der sehr blasse planetarische Nebel Abell 7 ist etwa 1800 Lichtjahre entfernt. Er steht am Himmel der Erde südlich von Orion im Sternbild Hase (Lepus). Der Nebel ist von Milchstraßensternen umgeben. Er liegt in einer Sichtlinie mit fernen Hintergrundgalaxien. Seine einfache Kugelform im detailreichen Teleskopbild hat einen Durchmesser von etwa 8 Lichtjahren.

Die komplexen Details wurden mit Schmalbandfiltern verstärkt. Die Strahlung von Wasserstoff und Stickstoff ist rötlich dargestellt. Emissionen von Sauerstoff sind in blaugrünlichen Farbtönen abgebildet. Das verleiht Abell 7 eine natürlichere Erscheinung. Normalerweise ist der Nebel viel zu blass für das Auge.

Ein planetarischer Nebel ist eine sehr kurze Schlussphase in der Sternentwicklung. Ein sonnenähnlicher Zentralstern im Nebel wirft dabei seine äußeren Hüllen ab. Unsere Sonne erfährt das also in 5 Milliarden Jahren. Abell 7 ist ungefähr 20.000 Jahre alt. Sein Zentralstern ist der verblassende weiße Zwerg in der Mitte. Er ist etwa 10 Milliarden Jahre alt.

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Der Galaxienhaufen Abell 1689 lenkt Licht ab

Helle, verschwommen wirkende Galaxien drängen sich in der Mitte dieses Bildes. Im Umkreis sind blaue, schmale Bögen zu finden, es sind Galaxien, deren Bilder von der Gravitation des Haufens verzerrt wurden.

Credit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA) sowie J. Blakeslee (NRC Herzberg, DAO) und H. Ford (JHU)

Hier ist eines der massereichsten Objekte im sichtbaren Universum. Diese Ansicht entstand mit der Advanced Camera for Surveys (ACS) an Bord des Weltraumteleskops Hubble.

Im Bild krümmt der Galaxienhaufen Abell 1689 sichtlich den Raum. Das wurde von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt. Der Haufen krümmt das Licht einzelner Galaxien, die hinter dem Haufen liegen. Dabei entstehen gekrümmte Mehrfachbilder. Die Stärke der gewaltigen Gravitationslinse wird von ihrer Masse bestimmt.

Doch die sichtbare Materie in Form der gelblichen Galaxien im Haufen bildet nur etwa ein Prozent der Masse, die für die beobachteten bläulichen Bogenbilder der Hintergrundgalaxien nötig wäre. Tatsächlich hat ein Großteil der Gravitationsmasse, die eine Krümmung des Raumes in diesem kosmischen Ausmaß erklären könnte, eine Form der immer noch rätselhaften Dunklen Materie.

Dunkle Materie ist die überwiegende Gravitationsquelle in Abell 1689, doch ihre Anwesenheit wird nur durch die gekrümmten Bögen und verzerrten Bilder der Hintergrundgalaxien sichtbar. Überraschend ist, dass eine genaue Untersuchung dieses Bildes mehr als 100.000 Kugelsternhaufen im Galaxienhaufen zum Vorschein bringt.

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Blick durch Abell 68

Dieses Hubble-Bild zeigt den Galaxienhaufen Abell 68. Es veranschaulicht die Funktion einer natürlichen Gravitationslinse.

Credit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnis/ESA-Hubble-Arbeitsgemeinschaft – Danksagung: Nick Rose

Möchtet ihr einen Galaxienhaufen als Teleskop benützen? Es ist einfacher, als ihr denkt. Ferne Galaxienhaufen sind natürliche starke Gravitationslinsen. Die Gravitationsmasse des Haufens besteht großteils aus Dunkler Materie. Im Einklang mit Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie krümmt sie Licht, das von dahinter kommt. So entstehen vergrößerte und verzerrte Bilder von Galaxien im Hintergrund, die noch weiter entfernt sind.

Dieses scharfe Infrarotbild von Hubble zeigt die Funktion des Galaxienhaufens Abell 68 als Gravitationsteleskop. Es wurde von dem Amateurastronomen Nick Rose beim Wettbewerb „ESA-Hubbles verborgene Schätze“ untersucht.

Wenn ihr den Mauspfeil über das Bild schiebt, seht ihr Markierungen im Bild. Die Markierungen 1 und 2 zeigen zwei Linsenbilder derselben Hintergrundgalaxie. Das verzerrte Galaxienbild mit der Markierung 2 ähnelt einem klassischen Space Invader!

Markierung 3 zeigt eine unverzerrte Haufengalaxie, deren Gas abgestreift wird, während sie durch das dichtere intergalaktische Medium pflügt. Markierung 4 zeigt viele Hintergrundgalaxien. Sie sind als längliche Streifen und Bögen abgebildet.

Der Galaxienhaufen Abell 68 ist etwa 2,1 Milliarden Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Füchslein (Vulpecula). Die Zentralregion des Haufens auf der Hubble-Ansicht ist mehr als 1,2 Millionen Lichtjahre breit.

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Der kugelförmige planetarische Nebel Abell 39

Vor einem Hintergrund mit lose verteilten Sternen schwebt eine Kugel, die an eine Seifenblase erinnert.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Universität von Arizona

Abell 39 ist eine geisterhafte Erscheinung. Der Nebel ist ein auffallend einfach und kugelförmig. Er hat einen Durchmesser von etwa fünf Lichtjahren. Die kosmische Kugel liegt in unserer Milchstraße, sie ist grob geschätzt 7000 Lichtjahre entfernt. Man findet sie im Sternbild Herkules.

Abell 39 ist ein planetarischer Nebel. Er entstand, als ein sonnenähnlicher Stern Tausende Jahre lang seine äußere Atmosphäre abstieß. Der Zentralstern des Nebels ist immer noch sichtbar. Er entwickelt sich zu einem heißen weißen Zwerg. Der Nebel ist zwar blass, doch seine einfache Geometrie ist ein glücklicher Zufall für Sternforschende, welche die chemische Zusammensetzung und die Lebenszyklen von Sternen erkunden.

Dieses detailreiche Bild wurde bei dunklem Nachthimmel fotografiert. Es zeigt auch sehr weit entfernte Hintergrundgalaxien. Einige sind durch den Nebel hindurch sichtbar.

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