Schlagwort: Galaxie

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Ein Blick zu M106

Im Bild sind mehrere Galaxien verteilt, links oben ist die größte, sie ist schräg von der Seite zu sehen und wirkt etwas unregelmäßig.

Bildcredit und Bildrechte: Kyunghoon Lim

Die helle, schöne Spirale Messier 106 prägt diese kosmische Aussicht. Das fast zwei Grad breite Sichtfeld des Teleskops blickt zum gut erzogenen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici) in der Nähe der Deichsel des Großen Wagens.

M106 ist auch als NGC 4258 bekannt. Sie ist etwa 80.000 Lichtjahre groß, 3,5 Millionen Lichtjahre entfernt und das größte Mitglied der Canes II-Galaxiengruppe. Für eine weit entfernte Galaxie ist die Entfernung zu M106 sehr gut bekannt, weil sie direkt gemessen werden konnte. Dazu wurden die Maser-Emissionen der Galaxie analysiert.

Maser steht für Mikrowellen-Laseremission. Maser sind sehr seltene, aber natürlich auftretende Emissionen. Sie entstehen durch Wassermoleküle in Molekülwolken, die um ihren aktiven galaktischen Kern kreisen.

Eine weitere markante Spiralgalaxie in der Szene ist NGC 4217, die wir fast von der Kante sehen. Sie befindet sich rechts unter M106. Die Entfernung zu NGC 4217 ist viel weniger gut bekannt, sie wird auf etwa 60 Millionen Lichtjahre geschätzt. Die hellen, gezackten Sterne liegen im Vordergrund in unserer Milchstraße.

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AM1054: Sterne entstehen, wenn Galaxien kollidieren

Die dargestellte Galaxie ist irregulär geformt und hat offenbar eine Kollision hinter sich. In der Mitte ist ein kurzer Balken, oben reicht ein Arm schwach gekrümmt nach links, unten hänten Sternbüschel.

Bildcredit: NASA, ESA, STScI; Bearbeitung: J. English (U. Manitoba); Wissenschaft: M. Rodruck (Penn State U. und Randolph-Macon C.) et al.; Text: Jayanne English (U. Manitoba).

Wie viele Sterne werden geboren, wenn Galaxien kollidieren? Im Fall von AM1054-325 ist die Antwort „Millionen“! Das zeigt dieses kürzlich veröffentlichte Bild vom Hubble Space Telescope.

Sterne werden bei solchen Galaxien-Kollisionen nicht zerstört, sondern während sich die Galaxie AM1054-325 und eine nahe andere Galaxie umkreisen, entfachen ihre Anziehungskräfte und Wechselwirkungen die Entstehung neuer Sterne. Sternentstehung tritt besonders in den Gas-, Staub- und Schutt-Regionen auf, die sich vom gelblichen Körper von AM1054-325 hin zum Schwerkraftzentrum der anderen Galaxie erstrecken.

Das Wasserstoffgas um die neu geborenen Sterne herum leuchtet rosa. Helle „Sternkinder“ leuchten blau und bilden kompakte Kreißsäle aus einigen tausend oder Millionen von Sternen. AM1054-325 hat allein über 100 von diesen intensiv blauen punktförmigen Sternhaufen. Einige erscheinen wie Perlenketten. Die Analyse des ultravioletten Lichts hat ergeben, dass die meisten dieser Sterne weniger als 10 Millionen Jahre alt sind; sie sind also fürwahr Sternenbabys.

Viele dieser Brutstätten der Sterne könnten zu Kugelsternhaufen heranwachsen. Eine gewisse Ansammlung von jungen Sternen an der unteren Spitze könnte sich auch ablösen und eine eigene kleine Galaxie formen.

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Hoags Objekt: Eine fast perfekte Ringgalaxie

Links im Bild ist eine Galaxie mit hellem, verschwommenem Zentrum und einem Ring aus Sternen rundherum. In der Lücke zwischen Zentrum und Ring ist eine weiter entfernte Ringgalaxie zu sehen.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: Benoit Blanco

Ist dies eine Galaxie oder sind es zwei? Diese Frage stellte sich 1950, als der amerikanische Astronom Arthur Hoag auf das ungewöhnliche extragalaktische Objekt stieß. An der Außenseite befindet sich ein Ring, der von hellen blauen Sternen dominiert wird, während in der Nähe des Zentrums eine Kugel aus gelben und rötlichen Sternen liegt, die wahrscheinlich viel älter sind. Dazwischen befindet sich eine Lücke, die fast völlig dunkel erscheint.

Wie sich das Hoag-Objekt, einschließlich seines fast perfekt runden Rings aus Sternen und Gas, gebildet hat, ist noch unbekannt. Zu den Hypothesen gehören eine Galaxienkollision vor Milliarden von Jahren und die Gravitationswirkung eines zentralen Balkens, der inzwischen verschwunden ist.

Das hier gezeigte Foto wurde mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen und mit einem KI-Entrauschungsalgorithmus nachbearbeitet. Beobachtungen im Radiowellenbereich deuten darauf hin, dass das Hoag-Objekt in den letzten Milliarden Jahren keine kleinere Galaxie vereinnahmt hat. Hoags Objekt erstreckt sich über etwa 100.000 Lichtjahre und liegt ca. 600 Millionen Lichtjahre entfernt unterhalb des Sternbildes Nördliche Krone in Richtung des Sternbilds der Schlange (Serpens). Viele weit entfernte Galaxien sind auf der rechten Seite zu sehen, während zufällig in der Lücke auf etwa sieben Uhr eine andere, noch weiter entfernte Ringgalaxie zu sehen ist.

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NGC 253: Staubiges Inseluniversum

Eine sehr flache Galaxienscheibe mit vielen Dunkelwolken und Sternbildungsregionen ist schräg von oben zu sehen, sie liegt diagonal im Bild.

Bildcredit und Bildrechte: Steve Crouch

Die glänzende Galaxie NGC 253 ist eine der hellsten sichtbaren Spiralgalaxien und zugleich eine der staubigsten. Manche nennen sie wegen ihres Aussehens in kleineren Teleskopen die Silberdollargalaxie oder einfach die Sculptor-Galaxie wegen ihrer Lage innerhalb der Grenzen des südlichen Sternbilds Sculptor.

Das staubige Inseluniversum wurde 1783 von der Mathematikerin und Astronomin Caroline Herschel entdeckt und liegt nur 10 Millionen Lichtjahre entfernt. Mit einem Durchmesser von etwa 70 000 Lichtjahren ist NGC 253 das größte Mitglied der Sculptor-Galaxiengruppe, die unserer eigenen Lokalen Galaxiengruppe am nächsten ist.

Zusätzlich zu den spiralförmigen Staubbahnen scheinen in diesem farbenfrohen Galaxienporträt Staubfäden aus der galaktischen Scheibe aufzusteigen, die mit jungen Sternhaufen und Sternentstehungsgebieten durchsetzt sind. Der hohe Staubgehalt geht mit einer rasanten Sternentstehung einher, was NGC 253 die Bezeichnung „Starburst-Galaxie“ einbrachte.

NGC 253 ist auch als starke Quelle hochenergetischer Röntgen– und Gammastrahlung bekannt, was wahrscheinlich auf massive schwarze Löcher in der Nähe des Galaxienzentrums zurückzuführen ist.

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Die herzförmigen Antennengalaxien

Zwei Galaxien kollidieren und bilden dabei eine Herzform. Nach links unten und rects oben verlaufen geschwungene Bögen aus Sternen.

Bildcredit und Bildrechte: Kent E. Biggs

Ziehen sich diese beiden Galaxien wirklich gegenseitig an? Ja, rein gratitativ und das Ergebnis sieht aus wie ein riesiges Herzsymbol – zumindestens während unserer Lebenszeit.

Auf dem Bild befindet sich das Galaxienpaar, das in Katalogen als NGC 4038 und NGC 4039 verzeichnet ist und unter dem Namen Antennen-Galaxien bekannt ist.

Weil sich diese in einer Entfernung von nur 60 Millionen Lichtjahren befinden, in intergalaktischen Maßstäben gleich um die Ecke, sind das Paar mitunter die bestuntersuchtesten wechselwirkenden Galaxien am Nachthimmel.

Ihre starke Anziehung begann vor rund einer Milliarde Jahre als sie in ungewöhnlich engem Abstand aneinander vorbeigezogen waren. Obwohl sich die beiden Galaxien gegenseitig beeinflussen, stoßen ihre Sterne sehr selten zusammen, jedoch enstehend neue Sterne beim Zusammenstoß der interstellaren Gasmassen.

Einige neue Sterne wurden schon gebildet, beispielsweise in den langen Antennen, die sich vom tanzenden Duo aus erstrecken. In ein paar Milliarden Jahren, wenn die Galaxienverschmelzung vollzogen sein wird, werden sich Milliarden neuer Sterne gebildet haben.

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NGC 1566: Eine Spiralgalaxie von Webb und Hubble

Die Spiralgalaxie NGC 1566 ist mit einem Hubble-Bild, das hauptsächlich im sichtbaren Licht aufgenommen wurde, links oben und einem Webb-Bild, das hauptsächlich im infraroten Licht aufgenommen wurde, rechts unten dargestellt. Ein Rollover-Bild zeigt dieselbe Galaxie mit den umgekehrten Teilen von Webb und Hubble.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), R. Chandar (UToledo), D. Calzetti (UMass), PHANGS-Team

Was ist an dieser Galaxie anders? Sehr wenig, so dass die Spanischer-Tänzer-Galaxie, NGC 1566 als typische Spiralgalaxie sehr photogen am Himmel hängt.

Wohl aber gibt es eine Besonderheit in diesem speziellen Bild dieser Galaxie, da es sich um eine diagonale Kombination von zwei Fotos handelt: eines vom Hubble Weltraumteleskop oben links und eines vom James Webb-Weltraumteleskop unten rechts.

Das Hubble-Bild wurde im Ultraviolett-Strahlung aufgenommen, betont die hellen blauen Sterne und dunklen Staub entlang der imposanten Spiralarme der Galaxie. Dem steht das Webb-Bild gegenüber, das im infraroten Licht aufgenommen wurde. Es zeigt, wo der selbe Staub, der bei Hubble dunkel erscheint, mehr Licht abstrahlt, als er aufnimmt.

Im Überblendbild werden die anderen zwei Hälften des Bildes enthüllt. Wenn man die Bilder abwechselnd anzeigt („Blink-Vergleich“), fällt auf, welche Sterne besonders heiß sind, weil diese im UV besonders hell leuchten. Zudem fällt der Unterschied zwischen dem scheinbar leeren Raum und dem infrarot glühenden Staub ins Auge.

Fotogelegenheit: Mach mit beim NASA-Astrofoto–Wettbewerb

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NGC 1365: Majestätisches Inseluniversum

In der Bildmitte schwebt eine Spiralgalaxie mit einem Balken und ausgeprägten Spiralarmen. Über dem Zentrum verlaufen Staubbahnen, an den Spiralarmen sind Sternbildungsgebiete.

Bildcredit und Bildrechte: Bearbeitung – Jean-Baptiste Auroux, Daten – Mike Selby

Die Balkenspiralgalaxie NGC 1365 ist ein majestätisches Inseluniversum, das einen Durchmesser von rund 200.000 Lichtjahren hat. Sie liegt nur 60 Millionen Lichtjahre entfernt in der Nähe des Sternbildes Fornax (Chemischer Ofen) und damit ist NGC 1365 ein prominentes Mitglied des gut untersuchten Fornax-Galaxienhaufens.

Diese scharfe Farbaufnahme zeigt die intensive rote Sternentstehungsregion an den Rändern des Zentralbalkens und in den Spiralarmen. Streifen aus Staub liegen über dem hellen Zentrum der Galaxie. Im Zentrum selbst liegt ein supermassives Schwarzes Loch.

Astronom:innen gehen davon aus, dass der markante Balken von NGC 1365 eine wichtige Rolle in der Entwicklung der Galaxie spielt, indem er Gas und Staub in einen Sternentstehungsstrudel zieht und das Schwarze Loch im Zentrum mit Materie füttert.

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NGC 1232: Eine prachtvolle Spiralgalaxie

Bildfüllend ist eine Spiralgalaxie dargestellt, die wir direkt von oben sehen. In der Mitte leuchtet ein hellgelbes Zentrum, außen herum verlaufen stark strukturierte Spiralarme. Am rechten Bildrand ist eine kleine Galaxie.

Bildcredit: FORS, 8,2-Meter VLT Antu, ESO

Galaxien faszinieren – nicht nur wegen dem, was man sieht, sondern auch wegen dem, was man nicht sieht. Die prachtvolle Spiralgalaxie NGC 1232 ist ein gutes Beispiel, sie wurde mit einem der Very Large Telescopes detailreich abgebildet.

Das Sichtbare stammt von Millionen heller Sterne und dunklem Staub. Diese sind in einem Gravitationswirbel von Spiralarmen gefangen, die um das Zentrum rotieren. Offene Haufen mit hellen, blauen Sternen sind entlang dieser Spiralarme verteilt, dazwischen befinden sich dunkle Bahnen aus dichtem interstellarem Staub.

Weniger sichtbar, aber dennoch nachweisbar sind Milliarden blasser, normaler Sterne und riesige Mengen an interstellarem Gas. Sie enthalten zusammen so viel Masse, dass sie die Dynamik der inneren Galaxie prägen.

Die gängigsten Theorien lassen vermuten, dass noch es größere Mengen an unsichtbarer Materie in einer Form gibt, die wir noch nicht kennen. Diese Dunkle Materie, die alles durchdringt, soll zum Teil die Bewegungen der sichtbaren Materie in den äußeren Bereichen von Galaxien erklären.

Freier APOD-Vortrag am 9. Januar 2024 vor der Vereinigung der Amateurastronomen in New York (online)

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