Schlagwort: Galaxienhaufen

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Die Galaxien des Virgohaufens

Siehe Erklärung. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo

Beschreibung: Weitaus mehr als tausend Galaxien sind im Virgo-Galaxienhaufen bekannt. Der Virgohaufen ist der unserer Lokalen Gruppe nächstgelegene große Galaxienhaufen. Es ist schwierig, ihn in einem einzigen Sichtfeld zu erfassen, weil er einen großen Bereich am Himmel abdeckt.

Dieses sorgfältig erstellte Weitwinkel-Mosaik aus Teleskopbildern zeigt die Zentralregion des Virgohaufens hinter zarten Vordergrund-Staubwolken, die über der Ebene unserer Milchstraße liegen. Die markante elliptische Galaxie M87 liegt links unter der Bildmitte. Rechts neben M87 sind Galaxien aufgereiht, die als Markarjans Galaxienkette bekannt sind.

Bei genauer Betrachtung des Bildes erkennt man viele Galaxien im Virgohaufen als kleine, verschwommene Flecken. Wenn Sie den Mauspfeil über das Bild schieben, sehen Sie die größeren Galaxien mit den Bezeichnungen im NGC-Katalog beschriftet. Einige Galaxien sind auch mit Messier-Katalognummern versehen, darunter M84, M86 und die markanten, farbigen Spiralen M88, M90 und M91.

Die durchschnittliche Entfernung der Virgo-Haufengalaxien beträgt laut Messungen etwa 48 Millionen Lichtjahre. Anhand der Entfernung des Virgohaufens wurden die wichtige Hubble-Konstante und die Größenordnung des Universums ermittelt.

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Im Zentrum des Virgohaufens

Im Bild sind mehrere große Galaxien verteilt, einige verzert, andere scheibenförmig oder elliptisch.

Bildcredit: NASA/ESA/ESO/NAOJ/G. Paglioli; Bildrechte: R. Colombari/G. Paglioli

Beschreibung: Der Virgo-Galaxienhaufen ist der unserer Milchstraße nächstgelegene Galaxienhaufen. Der Virgohaufen ist so nahe, dass er am Himmel mehr als 5 Grad einnimmt – etwa der 10-fache Winkeldurchmesser des Vollmondes. Sein Zentrum ist etwa 70 Millionen Lichtjahre entfernt, somit ist der Virgohaufen der nächstgelegene Galaxienhaufen. Er enthält mehr als 2000 Galaxien und übt einen merklichen Gravitationssog auf die Galaxien der Lokalen Gruppe um unsere Milchstraße aus. Der Haufen enthält nicht nur mit Sternen gefüllte Galaxien, sondern auch Gas, das so heiß ist, dass es im Röntgenspektralbereich leuchtet. Die Bewegungen von Galaxien in und um Haufen sind ein Hinweis, dass sie mehr Dunkle Materie enthalten als sichtbare, die wir wahrnehmen können. Das oben abgebildete Herz des Virgohaufens enthält helle Messier-Galaxien wie Markarjans Augen oben links, M86 rechts über der Mitte, M84 ganz rechts sowie die Spiralgalaxie NGC 4388 rechts unten.

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Illustris-Simulation des Universums

Videocredit: Illustris-Arbeitsgemeinschaft, NASA, PRACE, XSEDE, MIT, Harvard CfA; Musik: The Poisoned Princess (Media Right Productions)

Wie sind wir hierher gekommen? Klickt auf den Pfeil, lehnt euch zurück und seht zu. Diese neue Computersimulation zeigt die Entstehung des Universums. Es ist die größte und anspruchsvollste Simulation, die je erstellt wurde. Sie liefert neue Erkenntnisse zur Bildung von Galaxien und bietet neue Perspektiven zum Platz der Menschheit im Universum.

Das Illustris-Projekt ist das bisher größte seiner Art. Es verbrauchte 20 Millionen CPU-Stunden. Dabei verfolgte es 12 Milliarden Auflösungselemente in einem Würfel mit einer Kantenlänge von 35 Millionen Lichtjahren. Die berechnete Entwicklungszeit umfasst 13 Milliarden Jahre. Die Simulation veranschaulicht erstmals, wie aus Materie eine große Vielfalt an Galaxientypen entsteht.

Während sich das virtuelle Universum entwickelt, kondensiert bald durch Gravitation ein Teil der Materie, die mit dem Universum expandiert. Das Material bildet Filamente, Galaxien und Galaxienhaufen.

Das Video zeigt die Perspektive einer virtuellen Kamera, die einen Teil des Universums umkreist, während sich dieses verändert. Zuerst zeigt sie die Entwicklung Dunkler Materie. Dann folgt Wasserstoff, der nach Temperatur codiert ist (0:45). Später sind schwere Elemente wie Helium und Kohlenstoff zu sehen (1:30). Schließlich kehrt die Kamera zu Dunkler Materie zurück (2:07).

Links unten ist die Zeit gelistet, die seit dem Urknall vergangen ist. Rechts unten ist die Art der gezeigten Materie zu lesen. Explosionen (0:50) zeigen Galaxienzentren mit sehr massereichen Schwarzen Löchern. Sie werfen Blasen aus heißem Gas aus. Es gibt interessante Unstimmigkeiten zwischen Illustris und dem realen Universum. Nun wird untersucht, warum die Simulation zum Beispiel ein Übermaß an alten Sternen erzeugt.

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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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