Schlagwort: Gezeiten

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Ein schwarzes Loch zerstört einen vorbeiziehenden Stern

Wenn ein Stern einem Schwarzen Loch zu nahe kommt, können ihn die Gezeitenkräfte auseinanderreißen; Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech

Beschreibung: Was geschieht mit einem Stern, der in die Nähe eines Schwarzen Lochs gelangt? Wenn der Stern ein massereiches Schwarzes Loch direkt trifft, fällt er als Ganzes hinein – und alles verschwindet.

Viel wahrscheinlicher ist jedoch, dass der Stern nahe genug an das Schwarze Loch herankommt, dass dessen Gravitation die äußeren Schichten des Sterns abzieht oder den Stern auseinanderreißt. Dann fällt ein Großteil vom Gas des Sterns nicht in das Schwarze Loch. Solche Ereignisse stellarer Gezeitenzerstörung können so hell wie eine Supernova sein, und ein immer größerer Teil dieser Ereignisse wird durch automatisierte Himmelsdurchmusterungen entdeckt.

Auf dieser künstlerischen Darstellung hat ein Stern gerade ein massereiches Schwarzes Loch passiert und verliert Gas, das im Orbit zurückbleibt. Der innere Rand einer Scheibe aus Gas und Staub, die das Schwarze Loch umgibt, wird von dem Zerstörungsereignis aufgeheizt und könnte nach dem Verschwinden des Sterns noch lange Zeit nachleuchten.

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Die Sternenströme von NGC 5907

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Bildcredit und Bildrechte: R Jay Gabany (Blackbird Observatory) – Kollaboration; D.Martinez-Delgado (IAC, MPIA), J.Penarrubia (U.Victoria) I. Trujillo (IAC) S.Majewski (U.Virginia), M.Pohlen (Cardiff)

Beschreibung: Um die Galaxie NGC 5907 verlaufen große Gezeitenströme aus Sternen. Die bogenförmigen Strukturen bilden zarte Schleifen, diese reichen mehr als 150.000 Lichtjahre über die schmale, von der Kante sichtbaren Spirale hinaus, die auch als der Splitter oder Messerschneidengalaxie bekannt ist.

Die Ströme, die auf sehr lang belichteten Aufnahmen dokumentiert wurden, stellen wahrscheinlich die geisterhaften Spuren einer Zwerggalaxie dar – es sind Trümmer einer kleineren Begleitgalaxie, die entlang ihrer Bahn verstreut wurden, nachdem sie allmählich auseinandergerissen wurde und vor mehr als vier Milliarden Jahren mit NGC 5907 verschmolz.

Dieses bemerkenswerte Entdeckungsbild, das mit einem kleinen robotischen Observatorium in New Mexico aufgenommen wurde, stützt schlussendlich das kosmologische Szenario, bei dem große Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße durch Einlagerung kleinerer Galaxien entstanden sind. NGC 5907 liegt etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt im nördlichen Sternbild Drache.

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NGC 4676: Die mächtigen Mäuse

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Bildcredit und Bildrechte: Bruce Waddington

Beschreibung: Diese beiden mächtigen Galaxien zerreißen sich gegenseitig. Sie sind als „Die Mäuse“ bekannt, weil sie so lange Schweife haben. Jede der beiden großen Spiralgalaxien hat die andere bereits durchquert.

Ihre langen Schweife wurden eher durch starke Gezeiten als Kollisionen ihrer Einzelsterne herausgezogen. Weil die Entfernungen so groß sind, findet die kosmische Wechselwirkung in Zeitlupe statt – im Laufe Hunderter Millionen Jahre. Vielleicht kollidieren sie im Laufe der nächsten Milliarden wieder und wieder, bis sie zu einer einzigen Galaxie verschmelzen.

NGC 4676 liegt ungefähr 300 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices) und gehört wahrscheinlich zum Coma-Galaxienhaufen. Dieses weite Sichtfeld wird selten mit kleinen Teleskopen fotografiert, es zeigt die mehrere Hunderttausend Lichtjahre langen blassen Gezeitenschweife.

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Messier 63, die Sonnenblumengalaxie

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Bildcredit und Bildrechte: Bernard Miller

Beschreibung: Messier 63, eine helle Spiralgalaxie am Nordhimmel, liegt etwa 25 Millionen Lichtjahre entfernt im treuen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici). Das majestätische Inseluniversum ist auch als NGC 5055 katalogisiert und fast 100.000 Lichtjahre breit. Das entspricht etwa der Größe unserer Milchstraße.

M63 trägt auch den gängigen Namen Sonnenblumengalaxie. Auf diesem scharfen Teleskopporträt präsentiert sie einen hellen, gelblichen Kern. Ihre ausladenden blauen Spiralarme sind von kosmischem Staubbahnen durchzogen und von rosaroten Sternbildungsregionen gesprenkelt. M63 ist ein markantes Mitglied einer bekannten Galaxiengruppe und besitzt schwache, ausgedehnte Strukturen, die wahrscheinlich Sternströme von Begleitgalaxien sind, die durch Gezeiten zerrissen wurden. M63 leuchtet im ganzen elektromagnetischen Spektrum und erlebte vermutlich heftige Ausbrüche an Sternbildung.

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Der Kampf in NGC 3256

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Bildcredit und Lizenz: NASA, ESA, Weltraumteleskop Hubble

Beschreibung: Eine ungewöhnlich helle Zentralregion, wirbelnde Staubbahnen und ausladende Gezeitenschweife prägen die merkwürdige Galaxie NGC 3256, die das Nachspiel einer wahrhaft kosmischen Kollision ist. Der 500 Millionen Jahre alte Kampf zweier getrennter Galaxien reicht auf diesem scharfen Hubblebild etwa 100.000 Lichtjahre weit.

Wenn zwei Galaxien kollidieren, passiert das selten mit Einzelsternen, sondern riesige galaktische Wolken aus Molekülgas und Staub wechselwirken. Dabei beginnen eindrucksvolle Sternbildungsausbrüche. Die beiden ursprünglich spiralförmigen Galaxien hatten vor diesem Galaxienkampf ähnliche Massen. Ihre Scheiben sind nicht mehr getrennt, und die beiden Galaxienkerne sind hinter undurchsichtigem Staub verborgen. Auf einer Zeitskala von wenigen Hundert Millionen Jahren verschmelzen wahrscheinlich auch ihre Kerne, wenn aus NGC 3256 eine einzelne, große elliptische Galaxie wird.

NGC 3256 liegt fast 100 Millionen Lichtjahre entfernt im südlichen Segelsternbild Vela. Das Bildfeld enthält viele noch weiter entfernte Galaxien im Hintergrund und gezackte Sterne im Vordergrund.

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Die Galaxie NGC 474: Schalen und Sternströme

Die Galaxie mitten im Bild ist von eigentümlichen Schalen umgeben. Rechts daneben ist eine kleinere Galaxie, die eher gewöhnlich aussieht. Im Vordergrund sind unterschiedlich große Sterne verteilt.

Bildcredit: CFHT, Coelum, MegaCam, J.-C. Cuillandre (CFHT) und G. A. Anselmi (Coelum)

Beschreibung: Was geschieht mit der Galaxie NGC 474? Die vielfachen leuchtenden Schichten sind unerwartet und wirken seltsam komplex. Auf weniger detailreichen Bildern wirkt die elliptische Galaxie nämlich relativ strukturlos. Die Ursache der Hüllen ist derzeit unbekannt. Möglicherweise handelt es sich um Gezeitenschweife und Überreste, die nach Aufnahme zahlreicher kleiner Galaxien in den vergangenen Milliarden Jahren übrig blieben.

Vielleicht aber sind die Hüllen ähnlich wie Wellen in einem Teich, wobei die noch andauernde Kollision mit der Spiralgalaxie bei NGC 474 Dichtewellen verursacht, die sich im galaktischen Riesen ausbreiten.

Unabhängig von der Ursache zeigt dieses Bild die zunehmende Einigkeit darüber, dass zumindest einige elliptische Galaxien in jüngster Vergangenheit entstanden sind. Außerdem sind die äußeren Höfe der meisten großen Galaxien nicht wirklich ebenmäßig, sondern vielschichtig. Die Schichten entstehen durch häufige Wechselwirkungen mit – und Einlagerung von – kleineren nahen Galaxien.

Der Hof um unsere Milchstraße ist ein Beispiel so einer unerwarteten Vielschichtigkeit. NGC 474 ist ungefähr 250.000 Lichtjahre groß und 100 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie befindet sich im Sternbild Fische (Pisces).

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M51: Die Strudelgalaxie

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Bildcredit und Bildrechte: Kerry-Ann Lecky Hepburn (Weather and Sky Photography)

Beschreibung: Suche den großen Wagen und folge vom Kasten aus der Deichsel bis zum letzten hellen Stern. Dann schiebe das Teleskop ein Stück nach Südwesten, dort befindet sich dieses faszinierende Paar wechselwirkender Galaxien, der 51. Eintrag in Charles Messiers berühmtem Katalog. Die große Galaxie mit gut definierter Spiralstruktur ist vielleicht der Originalspiralnebel, sie ist auch als NGC 5194 katalogisiert. Ihre Spiralarme und Staubbahnen schweifen deutlich vor ihrer Begleitgalaxie NGC 5195 (unten). Das Paar ist etwa 31 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt offiziell innerhalb der eckigen Grenzen des kleinen Sternbildes Jagdhunde. M51 wirkt mit dem Auge blass und verschwommen, doch detailreiche Bilder wie dieses zeigen plakative Farben und blasse Gezeitenablagerungen um die kleinere Galaxie.

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Eclipsosaurus Rex

Hinter der Silhouette eines riesigen Dinosauriers und einigen Zirruswolken leuchtet die Korona am blauen Himmel, die Sonne selbst ist vom Mond verdeckt.

Bildcredit und Bildrechte: Fred Espenak (MrEclipse.com)

Beschreibung: Wir leben in einer Epoche, in der es totale Sonnenfinsternisse gibt, weil die scheinbare Größe des Mondes genau die Sonne bedecken kann. Doch der Mond entfernt sich langsam vom Planeten Erde. Messungen zeigten, dass er sich wegen der Gezeitenreibung um etwa 3,8 Zentimeter pro Jahr von der Erde entfernt.

In etwa 600 Millionen Jahren wird der Mond so weit entfernt sein, dass die Mondscheibe zu klein ist, um die Sonne ganz abzudecken. Dann sind nur noch ringförmige Finsternisse auf dem Planeten Erde zu sehen. Bei einer ringförmigen Finsternis umgibt ein Feuerring die Silhouette des zu kleinen Mondes.

Natürlich war der Mond vor 100 Millionen Jahren etwas näher und wirkte am Himmel größer auf, daher fanden im Zeitalter der Dinosaurier totale Sonnenfinsternisse häufiger statt. Diese Dinosaurierstatue vor dem Tate Geological Museum am Casper College in Wyoming posierte jedoch vor einer zeitgenössischen totalen Sonnenfinsternis. Darunter fotografierte eine automatische Kamera sein Porträt während der großen amerikanischen Finsternis am 21. August.

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