Schlagwort: Galaxienhaufen

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Die dichteste Galaxie

Links oben leuchtet das helle Zentrum der elliptischen Galaxie M60 im Virgohaufen. In der Mitte befindet sich die ultra-dichte Zwerggalaxie M60-UCD1.

Credit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA), Jay Strader (Michigan St. Univ.) et al.

Der helle Kern und die äußeren Bereiche der gewaltigen elliptischen Galaxie M60 (auch NGC 4649) leuchten auf dieser scharfen Nahaufnahme des Weltraumteleskops Hubble links oben. M60 ist an die 54 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie und einen Durchmesser von 120.000 Lichtjahren und ist eine der größten Galaxien im nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufen.

Im kosmischen Vergleich wurde der kleine runde Klecks in der Bildmitte nun als ultra-kompakte Zwerggalaxie erkannt. Sie ist als M60-UCD1 katalogisiert und ist vielleicht die dichteste Galaxie im nahen Universum. Die Zwerggalaxie enthält insgesamt 200 Millionen Sonnenmassen. Da sich die Hälfte davon in einem Radius von nur 80 Lichtjahren konzentriert, liegen die Sterne in der inneren Region von M60-UCD1 durchschnittlich 25-mal enger beisammen als in der Milchstraße in der Umgebung des Planeten Erde.

Um die Natur von M60-UCD1 zu erforschen, versucht man herauszufinden, ob die ultra-kompakte Zwerggalaxie der zentrale Überrest größerer Galaxien ist, die bei nahen Begegnungen durch die Gezeiten abgeschält wurden. Vielleicht ist sie aber auch aus einem massereichen Kugelsternhaufen entstanden.

In der Mitte wurde kürzlich eine helle Röntgenquelle entdeckt. Sie könnte von einem sehr massereichen Schwarzen Loch stammen. Falls das stimmt, spricht das für die These, dass M60-UCD1 ein Galaxienrest ist.

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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 Fornax-Galaxienhaufen

Fast jeder Klecks im Bild ist eine elliptische Galaxie im Fornax-Galaxienhaufen, rechts unten ist eine markante Balkenspirale mit blauen Armen.

Bildcredit und Bildrechte: Marco Lorenzi

Wie entstehen und entwickeln sich Galaxienhaufen? Um das herauszufinden, untersuchen Forschende weiterhin den Fornax-Galaxienhaufen. Er ist die zweitnächste Galaxienansammlung der Erde. Sein Name leitet sich von dem südlichen Sternbild Chemischer Ofen ab, in dem sich die meisten seiner Galaxien befinden.

Fornax ist zwar fast 20-mal weiter entfernt ist als unsere benachbarte Andromedagalaxie, doch er ist nur etwa 10 Prozent weiter entfernt als der besser bekannte, dichtere Virgo-Galaxienhaufen. Fornax hat eine scharf begrenzte Zentralregion mit vielen Galaxien. Diese entwickelt sich aber noch. Sie enthält Galaxiengruppen, die getrennt erscheinen und noch verschmelzen.

Fast jeder Klecks im Bild ist eine elliptische Galaxie im Fornax-Haufen. Auch die malerische Balkenspiralgalaxie NGC 1365 rechts unten ist ein bekanntes Mitglied des Fornax-Haufens.

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Elliptische Galaxie M60, Spiralgalaxie NGC 4647

Dieses Hubble-Bild zeigt zwei sehr unterschiedliche Galaxien im Virgo-Galaxienhaufen: links unten die elliptische Galaxie M60 oder NGC 4649, rechts oben die Spiralgalaxie NGC 4647.

Credit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)

Die riesige elliptische Galaxie M60 und die Spiralgalaxie NGC 4647 bilden ein seltsames Paar. Dieses gestochen scharfe kosmische Porträt entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble. Die beiden befinden sind in einer Region des Weltraums, wo Galaxien generell dichter verteilt sind – am östlichen Rand des nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufens.

Die helle Galaxie M60 ist etwa 54 Millionen Lichtjahre entfernt. Ihre einfachere, eiförmige Gestalt entsteht durch ihre gleichmäßig verteilten älteren Sterne. Die jungen blauen Sterne im Staub und Gas von NGC 4647 sind zu gewundenen Armen angeordnet, die in einer flachen Scheibe rotieren.

Die Entfernung der Spiralgalaxie NGC 4647 ist vermutlich größer als die von M60, sie beträgt 63 Millionen Lichtjahre. Das Galaxienpaar ist auch als Arp 116 bekannt. Es könnte in naher Zukunft eine beträchtliche gravitative Begegnung durchleben.

M60 ist auch als NGC 4649 katalogisiert. Sie hat einen Durchmesser von etwa 120.000 Lichtjahren. Die kleinere Galaxie NGC 4647 misst ungefähr 90.000 Lichtjahre, das entspricht etwa der Größe unserer Milchstraße.

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Flug durch das Universum

Videocredit: M. A. Aragón (JHU), M. SubbaRao (Adler), A. Szalay (JHU), Y. Yao (LBN, NERSC) und die SDSS-III-Arbeitsgemeinschaft

Wie ist es, wenn man durchs Universum fliegt? Dieses simulierte Video veranschaulicht das vielleicht am besten. Es wurde aus kürzlich veröffentlichten Galaxiendaten der Sloan Digital Sky Survey SDSS erstellt.

Jeder Punkt im Video ist eine Galaxie und enthält Milliarden Sterne. Viele Galaxien gehören zu riesigen Haufen, langen Filamenten oder kleinen Gruppen. Dazwischen gibt es auch weite Lücken mit wenigen Galaxien.

Der Film beginnt mit einem Flug mitten durch einen großen, nahen Galaxienhaufen. Später kreist er um das Universum, das mit der SDSS aufgenommen wurde. Die Entfernung von der Erde beträgt etwa 2 Milliarden Lichtjahre, das entspricht einer Rotverschiebung von etwa 0,15.

Analysen der Positionen und Bewegungen der Galaxien stützen die Annahme, dass unser Universum nicht nur helle, sichtbare Materie enthält, zum Beispiel Galaxien etwa, sondern auch einen großen Anteil an unsichtbarer Dunkler Materie und Dunkler Energie.

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Der Hydra-Galaxienhaufen

Im Bild leuchten zwei helle Stern und mehrere helle Galaxien, dahinter sind viele kleine Galaxien wie Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Angus Lau

Zwei Sterne unserer Milchstraße verankern den Vordergrund dieses kosmischen Bildes. Dahinter liegen die Galaxien des Hydra-Haufens. Die gezackten Sterne im Vordergrund sind nur Hunderte Lichtjahre entfernt. Dagegen beträgt die Distanz zum Hydra-Galaxienhaufen mehr als 100 Millionen Lichtjahre.

Die markanten Galaxien in der Haufenmitte sind zwei gelbliche elliptische (NGC 3311, NGC 3309) und eine auffällige blaue Spiralgalaxie (NGC 3312), jede davon hat einen Durchmesser von ungefähr 150.000 Lichtjahren. Links über NGC 3312 steht ein überlappendes Galaxienpaar, das als NGC 3314 katalogisiert ist.

Der Hydra-Galaxienhaufen ist auch als Abell 1060 bekannt. Er ist einer der drei großen Galaxienhaufen im Umkreis von 200 Millionen Lichtjahren um die Milchstraße. Im nahen Universum sind Galaxien durch die Gravitation zu Haufen gebündelt. Diese Haufen hängen wiederum lose an Superhaufen, die ihrerseits in einem noch größeren Maßstab zusammengefasst sind.

In der Entfernung von 100 Millionen Lichtjahren ist dieses Bild etwa 1,3 Millionen Lichtjahre breit.

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Die Sombrerogalaxie in Infrarot

In der Bildmitte leuchtet ein cyanfarbener Nebel, der von einem flachen Staubring umgeben ist. Der Staubring wurde rosarot gefärbt.

Bildcredit: R. Kennicutt (Steward Obs.) et al., SSC, JPL, Caltech, NASA

Dieser schwebende Ring ist so groß wie eine Galaxie. Er ist sogar ein Teil der fotogenen Sombrerogalaxie. Diese ist eine der größten Galaxien im nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufen.

Das dunkle Band aus Staub verdeckt im sichtbaren Licht den mittleren Bereich der Sombrerogalaxie. Im Infrarotlicht leuchtet es hell. Dieses digital geschärfte Bild zeigt das infrarote Leuchten des Bandes. Es wurde kürzlich mit dem Weltraumteleskop Spitzer in der Umlaufbahn aufgenommen und in Falschfarben über ein bereits vorhandenes Bild des Weltraumteleskops Hubble in sichtbarem Licht gelegt.

Die Sombrerogalaxie ist auch als M104 bekannt. Sie hat einen Durchmesser von ungefähr 50.000 Lichtjahren und ist 28 Millionen Lichtjahre entfernt. M104 ist mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jungfrau (Virgo) zu sehen.

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