Schlagwort: Galaxienhaufen

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Abell 2744: Pandoras Galaxienhaufen

Das Bildfeld ist mit Galaxien gefüllt, in der Mitte leuchtet ein intensiv gefärbter Nebel, links unten blau, rechts oben rot, in der Mitte magentafarben.

Bildcredit: NASA, ESA, J. Merten (ITA, AOB) und D. Coe (STScI)

Beschreibung: Warum ist dieser Galaxienhaufen so durcheinander? Von einer gleichmäßigen Verteilung ist Abell 2744 weit entfernt. Er besitzt nicht nur Knoten aus Galaxien. Auch das rot gefärbte, heiße Gas im Haufen, das Röntgenlicht abstrahlt, ist offenbar anders verteilt als die dunkle Materie. Die Masse im Haufen besteht bis zu 75 Prozent aus Dunkler Materie. Sie ist im Bild blau gefärbt.

Die dunkle Materie wurde von dem Material durcheinandergewirbelt, das durch den Gravitationslinseneffekt die Verzerrung der Galaxien im Hintergrund hervorrief. Das Durcheinander stammt anscheinend von einer Zeitlupenkollision von mindestens vier kleineren Galaxienhaufen im Laufe einiger Milliarden Jahre.

Dieses Bild kombiniert Bilder im sichtbaren Licht vom Weltraumteleskop Hubble und dem Very Large Telescope VLT der ESO mit Bildern im Röntgenlicht des Weltraumteleskops Chandra. Abell 2744, der auch Pandorahaufen genannt wird, ist mehr als zwei Millionen Lichtjahre breit. Er ist mit einem wirklich großen Teleskop im Sternbild Bildhauer zu sehen.

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Das nahe Universum

Die Karte der 2MASS-Durchmusterung der Rotverschiebung zeigt den ganzen Himmel. Waagrecht auf der ovalen Karte verläuft die Milchstraße, am Rand sind viele bekannte Objekte gelistet und mit Pfeilen auf der Karte markiert.

Credit: 2MASS, T. H. Jarrett, J. Carpenter und R. Hurt

Beschreibung: Wie sieht das Universum in unserer Umgebung aus? Diese Karte zeigt fast 50.000 Galaxien im nahe gelegenen Universum, die mit der Zwei-Mikron-Ganzhimmelsdurchmusterung (2MASS) im Infrarotlicht entdeckt wurden. Das Ergebnis ist eine unglaubliche Tapisserie aus Galaxien. Sie zeigt die Grenzen, innerhalb derer das Universum entstand und entwickelte.

Das dunkle waagrechte Band in der Bildmitte entsteht durch den Staub in der Ebene unserer Milchstraße. Jeder Punkt, der etwas von der galaktischen Ebene entfernt ist, zeigt jedoch eine Galaxie, deren Farbe die Entfernung zeigt. Blauere Punkte stehen für näher gelegene Galaxien in der 2MASS-Durchmusterung, rötlichere Punkte zeigen die weiter entfernten Galaxien, sie weisen eine Rotverschiebung von etwa 0,1 auf.

Am Rand sind Strukturen mit Namen beschriftet. Viele Galaxien sind durch Gravitation aneinander gebunden und bilden Haufen. Diese Haufen bilden ihrerseits lose Superhaufen. Diese wiederum sind manchmal von sogar noch größeren Strukturen überlagert.

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Galaxien des Virgohaufens

Das Bild zeigt die Galaxien des Virgo-Galaxienhafens.

Bildcredit und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo

Beschreibung: Im Virgohaufen sind viel mehr als tausend Galaxien bekannt. Er ist der unserer Lokalen Gruppe am nächsten gelegene große Galaxienhaufen. Es ist schwierig, ihn auf einmal zu erfassen, weil er einen so großen Bereich am Himmel einnimmt.

Dieses Mosaik aus Teleskopbildern ist etwa 5 mal 3 Grad breit. Es zeigt die Zentralregion des Virgohaufens und blickt durch zarte Staubwolken im Vordergrund, die über der Ebene unserer Milchstraße schweben. Die große, markante elliptische Galaxie M87 liegt knapp unter der Bildmitte. Über M87 befindet sich das berühmte Paar NGC 4438, das miteinander wechselwirkt. Es ist auch als Markarjans Augen bekannt.

Bei genauer Betrachtung des Bildes sieht man viele Galaxien des Virgohaufens als kleine, verschwommene Flecken. Wenn ihr den Mauspfeil über das Bild schiebt, sind die größeren Galaxien mit den Bezeichnungen im NGC-Katalog beschriftet. Bei einigen Galaxien steht auch die Nummern des Messier-Katalogs, etwa bei M84, M86 und den markanten, bunten Spiralen M88, M90 und M91.

Die Entfernungen der Galaxien des Virgohaufens beträgt generell etwa 48 Millionen Lichtjahre. Anhand der Entfernung des Virgohaufens gelang eine wichtige Abschätzung der Hubblekonstante und der Größenordnung des Universums. (Anmerkung der Herausgeber: Beschriftung mit freundlicher Genehmigung von Astrometry.net.)

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Eine Million Galaxien

Die ovale dunkle Scheibe im Bild zeigt den ganzen Himmel. Am Rand ist das oval leicht hellblau, das Oval ist von hellen Sprenkeln übersät. Links oben steht 2MASShowcase

Credit: 2MASS, T. H. Jarrett, J. Carpenter und R. Hurt

Sind die am nächsten gelegenen Galaxien zufällig verteilt? Die Zwei-Mikrometer-Durchmusterung des ganzen Himmels (2-Mikron-All-Sky-Survey, 2MASS) erfasste mehr als eine Million der hellsten „ausgedehnten Quellen“. Dabei wurde eine Karte erstellt. Sie zeigt, dass die Quellen nicht zufällig verteilt sind. Die meisten ausgedehnten Infrarotquellen sind Galaxien.

Dieses Bild zeigt eine detailreiche Strukturtapete. Die Strukturen definieren die Grenzen, innerhalb derer das Universum entstanden ist und sich entwickelt hat. Viele Galaxien bilden durch Gravitation Haufen. Diese Haufen sind lose in Superhaufen eingebunden, die manchmal von anscheinend zu noch größeren Strukturen geordnet sind. Der senkrechte blaue Streifen besteht aus den hellen Sternen unserer Milchstraße.

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Sternströme von NGC 4216

Im Bild sind Galaxien im Virgo-Haufen abgebildet. Das Bild ist mit einer alternativen Darstellung überlagert.

Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.), Mitarbeit: David Martinez-Delgado (MPIA, IAC) et al.

Beschreibung: Die von der Kante sichtbare Spiralgalaxie ist etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von fast 100.000 Lichtjahren, das ist etwa die Größe unserer Milchstraße. NGC 4216 befindet sich im dichten Virgo-Galaxienhaufen und schwebt in der Mitte dieses detailreichen Teleskop-Porträts, flankiert von den Virgohaufen-Begleiterinnen NGC 4206 (rechts) und NGC 4222.

Wie andere große Spiralgalaxien, etwa die Milchstraße, wuchs NGC 4216, indem sie kleinere Begleitgalaxien verschlang. Eigentlich wurde sie auf dieser Ansicht auf frischer Tat ertappt. Auch weiter entfernte Begleitgalaxien weisen zarte Sternströme auf, die Tausende Lichtjahre bis in den Hof von NGC 4216 reichen.

Das Bild entstand im Rahmen einer Durchmusterung, bei der nach Sternströmen in nahe gelegenen Spiralen gesucht wurde. Es wurde mit einem kleinen Teleskop und einer Kamera fotografiert, sodass die zarten, ausgedehnten Strukturen aufgezeichnet wurden.

Habt ihr Schwierigkeiten, die Sternströme zu erkennen? Schiebt euren Mauspfeil über das Bild, dann seht ihr eine negative Kompositansicht. Die Ströme zeichnen sich dann als dunkle Schwaden vor einem weißen Hintergrund ab und sind besser sichtbar.

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NGC 4452: Eine extrem dünne Galaxie

Waagecht verläuft im Bild ein heller, verschwommener Streifen, der von einem weißen Nebel umgeben ist.

Credit: ESA, Hubble, NASA

Beschreibung: Warum steht eine Kreissegmentlinie am Himmel? Hier ist eine Scheibengalaxie abgebildet, die wir fast genau von der Seite sehen. Sie ist eine der am präzisesten ausgerichteten Galaxienscheiben, die wir im Universum kennen.

Das Bild des Weltraumteleskop Hubble ist eine spektakuläre visuelle Veranschaulichung, wie dünn Scheibengalaxien sein können. NGC 4452, eine Galaxie im nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufen, ist so dünn, dass sogar schwierig zu erkennen ist, zu welchem Galaxientyp sie gehört. Dass keine Staubbahn zu sehen ist, lässt darauf schließen, dass es sich um eine linsenförmige Galaxie handelt, die wenig Staub enthält, doch es auch möglich, dass ein Blick von oben eine Spiralstruktur zeigen würde.

Das ungewöhnliche stellare Liniensegment ist von einem Ende bis zum anderen etwa 35.000 Lichtjahre breit. Nahe der Mitte von NGC 4452 befindet sich eine leichte Wölbung aus Sternen. Weit entfernt sind Hunderte Hintergrundgalaxien zu sehen.

Galaxien, die so dünn erscheinen, sind selten, vor allem weil unsere Erde (fast) genau in der verlängerten Ebene ihrer dünnen galaktischen Scheibe liegen muss. Galaxien, die tatsächlich so dünn sind, sind relativ häufig – unsere eigene Galaxis, die Milchstraße, ist zum Beispiel wahrscheinlich fast genauso flach.

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NGC 4911: Spirale taucht in einen dichten Haufen

In der Mitte des Bildes ist eine große Spiralgalaxie, die von vielen weiteren Galaxien umgeben ist. Eine beschriftete Version ist darübergelegt, sie wird sichtbar, wenn man den Mauspfeil über das Bild schiebt.

Credit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA); Danksagung: K. Cook (LLNL) et al.

Beschreibung: Warum verlaufen zarte Ringe um diese Spiralgalaxie? Vielleicht weil die Galaxie NGC 4911 von ihren Nachbarn gezogen wird, während sie in den riesigen Coma-Galaxienhaufen fällt. Wenn NGC 4911 wie die meisten Galaxien im Zentrum des Coma-Haufens endet, wird sie zu einer gelblichen elliptischen Galaxie, die nicht nur ihre äußeren Schichten verliert, sondern auch Staub, Gas und ihren Grundstock Begleitgalaxien, die sie umgeben. Dieser Prozess beginnt erst.

Dieses detailreiche Bild des Weltraumteleskops Hubble zeigt den hellen Kern von NGC 4911, verzerrte Spiralarme, die von dunklem Staub gesäumt sind, Haufen neuer Sterne, ungewöhnliche zarte äußere Ringe, begleitende Zwerggalaxien und sogar zarte Kugelsternhaufen. Weit dahinter sind viele unzusammenhängende Galaxien aus dem frühen Universum zu sehen, manche sogar durch NGC 4911 hindurch.

Der Comahaufen enthält mehr als 1000 Galaxien. Er gehört somit zu den massereichsten Objekten, die wir kennen. NGC 4911 ist links unter der Mitte des großen Haufens zu finden.

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Galaxiehnaufen Abell 1689 vergrößert das dunkle Universum

Im Bild sind viele Lichtflecken verteilt, die fast allesamt Galaxien sind. In der Mitte sind sie von einen blauen Nebel umgeben.

Credit: NASA, ESA, E. Jullo (JPL), P. Natarajan (Yale) und J.-P. Kneib (LAM, CNRS); Danksagung an H. Ford, N. Benetiz (JHU) und T. Broadhurst (Tel Aviv)

Beschreibung: Was ist mit diesem Galaxienhaufen los? Um herauszufinden, welche Formen an Materie der Haufen Abell 1689 enthält, braucht man nicht nur genaue Bilder von Teleskopen wie dem Weltraumteleskop Hubble, sondern auch detaillierte Computermodelle.

Fast jedes verschwommene gelbe Fleckchen im Bild ist eine ganze Galaxie. Eine genaue Untersuchung zeigt, dass viele Galaxien im Hintergrund auf seltsame Weise vergrößert und durch die Gravitationslinse des Haufens zu langen, gekrümmten Bögen verzerrt sind. Computeranalysen der Platzierung und Glätte dieser Bögen lassen vermuten, dass der Haufen zusätzlich zu der Materie in den Galaxien, die wir sehen, auch eine erhebliche Menge an Dunkler Materie enthält, die etwa wie in dem Modell verteilt ist, das in Purpur digital darübergelegt wurde.

Abell 1689 bleibt dennoch rätselhaft, weil die Bögen so zahlreich und vielfältig sind, dass es kein Modell für Dunkle Materie gibt, das alle Bögen erklären kann und trotzdem mit den Modellen für Dunkle Materie übereinstimmt, die für die Einschränkung ihrer Bewegung benötigt werden.

Die detailreiche Information, die durch Galaxienhaufen wie Abell 1689 verfügbar ist, lässt hoffen, dass eines Tages eine vollständige Erklärung gefunden wird, die nicht nur die Dunkle Materie in Haufen vollständig erklärt, sondern auch den Anteil an Dunkler Energie im Universum, die in der Sichtlinie zu den fernen Bögen nötig ist.

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