Schlagwort: Galaxie

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Aktive Galaxie Centaurus A

Das große Bild ist ein Komposit aus Bildern in Wellenlängen von Radio, sichtbarem Licht und Gammastrahlen. Die Einzelbilder sind rechts klein abgebildet.

Credit: Röntgen: NASA, CXC, R.Kraft (CfA) et al.; Radiobereich: NSF, VLA, M.Hardcastle (U Hertfordshire) et al.; sichtbares Licht: ESO, M.Rejkuba (ESO-Garching) et al.

Die riesige elliptische Galaxie Centaurus A ist nur 11 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist die der Erde am nächsten gelegene aktive Galaxie. Dieses interessante Kompositbild der Galaxie entstand aus Bilddaten von Gammastrahlen (Chandra), sichtbarem Licht (ESO) und dem Radiobereich (VLA).

Im sichtbaren Licht ist die Zentralregion von Centaurus A ein Durcheinander aus Gas, Staub und Sternen. Doch Radio- und Gammastrahlen-Teleskope zeigen einen faszinierenden Strahl sehr energiereicher Teilchen. Diese strömen aus dem Kern der Galaxie. Die Energiequelle des kosmischen Teilchenbeschleunigers ist ein Schwarzes Loch. Es besitzt etwa 10 Millionen Sonnenmassen und befindet sich bei der hellen Gammastrahlen-Lichtquelle im Zentrum der Galaxie.

Aus dem aktiven galaktischen Kern strömt ein energiereicher Strahl nach links oben. Er ist etwa 13.000 Lichtjahre lang. Ein kürzerer Strahl breitet sich vom Kern in die entgegengesetzte Richtung aus. Im Bild sind weitere helle Gammastrahlen-Lichtquellen verteilt. Es sind Doppelsternsysteme mit Neutronensternen oder stellare Schwarze Löcher. Die aktive Galaxie Centaurus A entstand wahrscheinlich vor einigen 100 Millionen Jahren bei einer Verschmelzung mit einer Spiralgalaxie.

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Eine Galaxie ist kein Komet

Am sternklaren Himmel begegnen sich eine Spiralgalaxie links oben und ein giftgrün leuchtender Komet unten mit türkiser Koma, der vor den Sternen eine Strichspur zieht.

Credit und Bildrechte: Emiel Kempen

Beschreibung: Diese bunte Ansicht mit Galaxie und Kometenporträt wurde am 30. Dezember am Himmel über Hoogeveen in den Niederlanden aufgenommen. Das Bild kombiniert eine Serie aus 60 Aufnahmen, die je 60 Sekunden belichtet wurden. Es zeigt die hübsche, grüne Koma des Kometen 8P/Tuttle kurz vor seiner berechneten Konjunktion mit der Dreiecksgalaxie.

Beim Ausrichten jeder Aufnahme an den Sternen zieht der Komet einen Streifen, weil er sich langsam vor dem Hintergrund der Sterne und der Galaxie bewegte. Eine alternative Komposition aus Aufnahmen, die am Kometen ausgerichtet wurden, zeigt Hintergrundsterne und Galaxie als Streifen.

Die Himmelsszene wäre eine Belohnung für einen einflussreichen Kometenjäger des 18. Jahrhunderts gewesen, nämlich Charles Messier. Als Messier den französischen Himmel nach Kometen absuchte, katalogisierte er sorgfältig die Positionen von Dingen, die verschwommen und kometenhaft aussahen, aber sich nicht vor dem Hintergrund der Sterne bewegten und daher definitiv keine Kometen waren. Die Dreiecks-Galaxie, auch als M33 bekannt, ist das 33. Objekt in seinem „Kein-Komet-Katalog„.

Heute gilt die Dreiecksgalaxie als große Spiralgalaxie, die 3 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Komet 8P/Tuttle ist gerade hell genug für das bloße Auge am dunklen, nördlichen Himmel. Er ist etwa 40 Millionen Kilometer entfernt, das sind 2 Lichtminuten.

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M74: Die perfekte Spirale

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Credit: NASA, ESA und Hubble Heritage (STScI / AURA) / ESA / Hubble Collaboration; Dank an R. Chandar (Univ. Toledo) und J. Miller (Univ. Michigan)

Beschreibung: Wenn schon nicht perfekt, so ist diese Spiralgalaxie zumindest eine der fotogensten. M74 ist ein Inseluniversum mit etwa 100 Milliarden Sternen und liegt 32 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Pisces (Fische). Wir sehen diese Galaxie in einer atemberaubenden Aufsicht. Klassifiziert ist sie als Sc-Galaxie. Der Grobaufbau der anmutigen Spiralarme von M74 enthält Trassen von hellen blauen Sternhaufen und dunklen Streifen aus kosmischem Staub. Dieses scharfe Komposit wurde aus Bilddaten der Advanced Camera for Surveys des Hubble-Weltraumteleskops zusammengesetzt, die 2003 und 2005 gewonnen wurden. Es erstreckt sich 30.000 Lichtjahre über die Scheibe von M74 und enthält Aufnahmen, auf denen die Strahlung von Wasserstoffatomen aufgezeichnet wurde, was den rötlichen Schimmer der großen Sternbildungsregionen dieser Galaxie hervorhebt.

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Die nächstgelegene Galaxie: Die Canis-Major-Zwerggalaxie

Unscharfe Wülste winden sich im Bild, sie sind blau und magentafarben, in der Mitte leuchtet ein helles Zentrum. Schilder zeigen zu den Positionen Sun, Canis Major Galaxy, Milky Way und Stream of the Canis Major galaxy.

Illustrationscredit und -rechte: R. Ibata (Observatorium Straßburg, ULP) et al., 2MASS, NASA

Welche Galaxie ist der Milchstraße am nächsten? Die neue Antwort auf diese alte Frage lautet: die Canis-Major-Zwerggalaxie. Viele Jahre lang dachten Astronomen, die Große Magellansche Wolke (LMC) wäre die nächste. Doch diesen Titel hat sie 1994 an die Sagittarius-Zwerggalaxie verloren.

Neueste Messungen zeigen, dass die Canis-Major-Zwerggalaxie nur 42.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt ist. Das sind etwa drei Viertel der Entfernung zur Sagittarius-Zwerggalaxie und ein Viertel der Entfernung zur LMC. Die Entdeckung gelang mit Daten der 2MASS-Himmelsdurchmusterung. Infrarotlicht erlaubt nämlich eine bessere Sicht durch unsere galaktische Ebene. Im sichtbaren Licht ist die galaktische Ebene undurchsichtig.

Die Canis-Major-Zwerggalaxie wurde neu entdeckt. Diese beschriftete Illustration zeigt die Position der Zwerggalaxie und einen Gezeitenstrom aus Material in Bezug zur Milchstraße. Die Canis-Major-Zwerggalaxie und andere Begleitgalaxien werden langsam  von den Gravitationskräften auseinandergerissen, wenn sie um unsere Galaxie und durch sie hindurchwandern.

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Galaxie NGC 474: Kosmischer Mixer

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Credit und Bildrechte: Mischa Schirmer

Beschreibung: Was passiert mit der Galaxie NGC 474? Die vielschichtigen ausgeworfenen Schalen erscheinen seltsam komplex und unerwartet, wenn man die relativ formlose Erscheinung der elliptischen Galaxie auf weniger detailreichen Bildern berücksichtigt. Die Ursache der Schalen ist derzeit unbekannt, sie ist jedoch möglicherweise durch Gezeitenkräfte verursachte Schweife, die mit übrig gebliebenen Trümmern zusammenhängen, welche beim Absorbieren zahlreicher kleiner Galaxien in den vergangenen Milliarden Jahren entstanden sind. Die Schalen könnten auch sich ähnlich wie Wellen in einem Teich verhalten, wo die anhaltende Kollision der Spiralgalaxie mit dem rechten Teil von NGC 474 Dichtewellen verursacht, die sich durch den galaktischen Riesen hindurchkräuseln. Unabhängig von der tatsächlichen Ursache erhellt das obige Bild auf dramatische Weise die wachsende Übereinstimmung darüber, dass die äußeren Halos der meisten großen Galaxien nicht wirklich ruhig sind, sondern Komplexitäten enthalten, die von regelmäßigen Wechselwirkungen und Verschmelzungen mit kleineren nahe gelegenen Galaxien verursacht werden. Der Halo unserer eigenen Milchstraßen-Galaxie ist ein Beispiel für solche unerwartete Komplexität. NGC 474 erstreckt sich über 250.000 Lichtjahre und liegt etwa 100 Millionen Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Fische (Pisces).

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Zwei Millionen Galaxien

Die Karte wirkt durchschnittlich rot-orange gefleckt, enthält aber winzige Stellen in vielen Farben, darunter blau, weiß, gelb und grün.

Credit und Bildrechte: S. Maddox (Nottingham U.) et al. APM Survey, Astrophys. Dept. Oxford U.

Unser Universum ist voller Galaxien. Galaxien, das sind riesige Ansammlungen aus Sternen, Gas, Staub und geheimnisvoller Dunkler Materie. Sie sind die Grundbausteine des Universums im großen Maßstab. Ferne Galaxien entfernen sich voneinander, weil das Universum expandiert.

Doch die Gravitation bindet benachbarte Galaxien aneinander. Dadurch bilden sie Galaxiengruppen, das sind Anhäufungen von Galaxien und sogar noch größeren expandierenden Filamenten. Einige dieser Strukturen sind auf einer der umfassendsten Karten des Himmels verzeichnet, die je von Galaxien gemacht wurden: der APM galaxy survey map (APM-Galaxien-Durchmusterungskarte). Diese Karte entstand in den frühen 1990er-Jahren.

Diese Region ist 100 Grad breit. Sie liegt in Richtung des Südpols der Milchstraße und beschreibt mehr als zwei Millionen Galaxien. Helle Regionen zeigen mehr Galaxien, bläuliche Farben sind ein Hinweis auf durchschnittlich größere Galaxien. Wo sich am Himmel helle lokale Sternen befinden, wurden dunkle Ellipsen ausgespart.

Die Analyse der Daten auf dieser Karte führte zu vielen wissenschaftlichen Entdeckungen. Eine davon besagt, dass das Universum im großen Maßstab überraschend komplex ist.

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Galaxienbildung im frühen Universum

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Credit: NASA, ESA und N. Pirzkal (STScI/ESA) et al.

Beschreibung: Wie sah das sehr frühe Universum aus? Um das herauszufinden, richteten Astronomen das Weltraumteleskop Hubble zwischen helle, nahe gelegene Objekte und erzeugten dabei ein Bild mit einem der tiefsten Ausblicke, die je gewonnen wurden – das Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Das HUDF ist wie ein Schatzkästchen voller seltsamer und weit entfernter Galaxien. Eine neue Analyse des HUDF konzentrierte sich auf die kleinsten, lichtschwächsten und am dichtesten zusammengedrängten Galaxien, die abgebildet wurden. Diese kleinen Galaxien sind vermutlich die Bausteine der gegenwärtigen Galaxien. Analysen zeigen, dass sich diese kleinen Galaxien tatsächlich des Öfteren mischen, um große Galaxien zu bilden. Eine Abbildung dieses Feldes mit dem Spitzer-Weltraumteleskop zeigt einen Mangel an Infrarot-Strahlung, die man eigentlich von alten Sternen erwarten würde, was darauf hinweist, dass diese kleinen Galaxien sehr jung, vielleicht nur wenige Millionen Jahre alt sind. Somit könnten die jungen, blauen Sterne Mitglieder der allerersten Generation von Sternen sein. Ein Teil des HUDF ist oben zu sehen; das Insert oben links zeigt eine blaue Baustein-Galaxie, die vom Universum stark rotverschoben ist und daher eher gelb erscheint.

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Zeittunnel

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Credit und Bildrechte: Johannes Schedler, Panther Observatory; Zusätzliche Bilddaten: Ken Crawford, Rancho Del Sol Observatory

Beschreibung: Auf dieser kosmischen Ansicht sind gezackte Sterne in der Nähe, verschwommene Galaxien hingegen sind weit im Universum verstreut. Dieses hübsche Bild zeigt ungefähr 1/2 Grad am Himmel, es ist das Ergebnis eines Projekts des Astronomen Johannes Schedler – ein Blick in die Vergangenheit bis zu einem 12,7 Milliarden Lichtjahre entfernten Quasar. Der Quasar ist im voll aufgelösten Bild in der Mitte an einer Stelle, die durch kurze, senkrechte Linien markiert ist, gerade so sichtbar.

Der Quasar ist der wirklich helle Kern einer jungen, aktiven Galaxie und wird von einem sehr massereichen Schwarzen Loch mit Energie versorgt. Kürzlich fand man heraus, dass er eines der fernsten Objekte ist, die wir kennen. Da sich Licht mit endlicher Geschwindigkeit ausbreitet, sieht man die Galaxien, die in der Ferne zurückweichen, so, wie sie in einer immer weiter zurückliegenden Vergangenheit aussahen. Den Quasar sehen wir so wie vor ungefähr 12,7 Milliarden Jahren, als das Universum erst 7 Prozent seines jetzigen Alters hatte. Die Ausdehnung des Universums sorgte für eine Rotverschiebung des Lichtes. Schedler fügte zusätzlich Bilddaten im nahen Infrarotbereich hinzu, die der Projektmitarbeiter Ken Crawford beisteuerte, um den fernen Quasar aufzuspüren, dessen gemessene Rotverschiebung 6,04 beträgt.

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