Schlagwort: Gezeiten

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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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NGC 4449: Nahaufnahme einer kleinen Galaxie

Die irreguläre Galaxie im Bild ist von vielen rötlich und bläulich leuchtenden Sternhaufen überzogen.

Bildcredit und Bildrechte: Daten – Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung – Domingo Pestana Galvan, Raul Villaverde Fraile

Prächtige Spiralgalaxien bekommen anscheinend oft die ganze Aufmerksamkeit. Ihre jungen blauen Sternhaufen und rötlichen Sternbildungsregionen an den geschwungenen Spiralarmen bekommen garantiert Aufmerksamkeit. Doch auch kleine irreguläre Galaxien wie NGC 4449 bilden Sterne.

NGC 4449 ist etwa 12 Millionen Lichtjahre entfernt. Das kleine Inseluniversum ist weniger als 20.000 Lichtjahre groß. Es hat einen ähnlichen Durchmesser wie die Große Magellansche Wolke (GMW), eine Begleitgalaxie unserer Milchstraße. Sie wird oft mit ihr verglichen.

Diese Nahaufnahme des Weltraumteleskops Hubble zeigt die gut untersuchte Galaxie. Das Bild wurde überarbeitet, um das verräterische rötliche Leuchten von Wasserstoff zu betonen. Es markiert die großräumigen Sternbildungsregionen in NGC 4449. Manche davon sind sogar größer als jene in der GMW. Sie enthalten riesige interstellare Bögen und Blasen, die von kurzlebigen massereichen Sternen ausgehöhlt wurden.

NGC 4449 gehört zu einer Gruppe von Galaxien im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici). Sie ist die erste Zwerggalaxie, bei der ein Gezeitenstrom aus Sternen entdeckt wurde.

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Arp 240 – eine Brücke zwischen Spiralgalaxien von Hubble

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Bildcredit: NASA, ESA, Weltraumteleskop Hubble; Bearbeitung und Bildrechte: Chris Kotsiopoulos

Beschreibung: Warum verläuft zwischen diesen beiden Spiralgalaxien eine Brücke? Die Brücke besteht aus Gas und Sternen und ist ein deutlicher Hinweis, dass diese beiden riesigen Sternsysteme nahe aneinander vorbeigezogen sind. Durch die wechselseitige Gravitation waren sie gewaltigen Gezeiten unterworfen. Zusammen sind sie als Arp 240 bekannt, einzeln als NGC 5257 und NGC 5258.

Computermodelle und das Alter ihrer Sternhaufen lassen vermuten, dass die beiden Galaxien vor erst 250 Millionen Jahren eine erste Passage aneinander vollendet haben. Die Gezeiten zogen nicht nur Materie heraus, sie komprimieren auch das Gas und lösten in beiden Galaxien und in der ungewöhnlichen Brücke Sternbildung aus. Galaktische Verschmelzungen kommen vermutlich häufig vor, Arp 240 ist ein Schnappschuss eines kurzen Stadiums in diesem unausweichlichen Prozess.

Das Paar Arp 240 ist ungefähr 300 Millionen Lichtjahre entfernt. Mit einem kleinen Teleskop ist es im Sternbild Jungfrau sichtbar. Wiederholte nahe Passagen führen voraussichtlich am Ende zu einer Verschmelzung und der Entstehung einer einzigen gemeinsamen Galaxie.

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Krieg der Galaxien: M81 kontra M82

Links unten ist die prächtige Spiralgalaxie M81, rechts oben die irreguläre M82. Im Hintergrund sind viele Sterne und ein diffuser Nebel verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: André van der Hoeven, Neil Fleming und Michael Van Doorn

Beschreibung: Links unten liegt die Spiralgalaxie M81 mit ihren blauen Spiralarmen. Rechts oben ist die von roten Gas- und Staubwolken geprägte irreguläre Galaxie M82.

Die beiden Mammutgalaxien auf dieser atemberaubenden Ansicht sind seit Millionen Jahren in einen Gravitationskampf verwickelt. Die Gravitation jeder Galaxie beeinflusst die andere bei den Begegnungen, die jeweils hundert Millionen Jahre dauern, dramatisch. Bei der letzten Runde verursachte die Gravitation von M82 wahrscheinlich Dichtewellen, die um M81 plätschern, und die zum Reichtum der Spiralarme in M81 führten.

Doch M81 ließ M82 mit gewaltigen Sternbildungsregionen und kollidierenden Gaswolken zurück, die so energiereich sind, dass die Galaxie im Röntgenbereich leuchtet. Diesen großen Kampf sieht man von der Erde aus hinter dem zarten Leuchten eines integrierten Flussnebels. Das ist ein kaum untersuchter Komplex aus diffusen Gas- und Staubwolken in unserer Milchstraße.

In einigen Milliarden Jahren bleibt von dem beiden Galaxien nur eine übrig.

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Massereiches Schwarzes Loch zerfetzt vorbeiziehenden Stern

Rechte am Illustrationsvideo: Raumfahrtzentrum Goddard der NASA, CI Lab

Was passiert, wenn ein Stern einem Schwarzen Loch zu nahe kommt? Kürzlich beobachteten Observatorien im Weltraum ein Ereignis im Zentrum einer fernen Galaxie, das als ASASSN-14li bezeichnet wird. Es erzählt anscheinend die zermürbende Geschichte eines Sterns. Eine genaue Auflösung ist zwar nicht möglich, doch Schwankungen im energiereichen Licht lassen vermuten, dass ein Teil des Sterns zerfetzt wurde und eine wirbelnde Scheibe um den dunklen Abgrund bildete.

Diese Video-Illustration zeigt das mögliche Szenario. Ein Strahl verläuft entlang der Rotationsachse des Schwarzen Lochs. Der weiß gefärbte innerste Teil der Scheibe leuchtet im Röntgenlicht am hellsten. Er treibt vielleicht einen periodischen, blau dargestellten Wind an.

Künftige Beobachtungen in Röntgen- und Ultraviolettlicht von Sternzerstörungen durch Schwarze Löcher – auch im Zentrum unserer Milchstraße – versprechen uns mehr Information zur komplexen Dynamik, die sich in einigen der heißesten Orte mit der stärksten Gravitation im Universum entwickelt.

Galerie: Venus-, Jupiter- und Marskonjunktion im Oktober
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Die Antennen erforschen

In der Mitte sind zwei Galaxien eng beisammen, nach links und rechts sind zwei Schweife aus Sternen in Bögen hinausgeschleudert.

Bildcredit: Subaru, NAOJ, NASA/ESA/Hubble, R.W. Olsen – Bearbeitung: Federico Pelliccia und Rolf Wahl Olsen

Beschreibung: Ungefähr 60 Millionen Lichtjahre entfernt im südlichen Sternbild Rabe kollidieren zwei große Galaxien. Die Sterne in diesen Galaxien, die als NGC 4038 und NGC 4039 katalogisiert sind, kollidieren nur selten bei dieser schwerfälligen, gewaltigen Umwälzung, die Hunderte Millionen Jahre dauert. Ihre großen Wolken aus molekularem Gas und Staub stoßen jedoch zusammen. Dabei werden im Zentrum des kosmischen Trümmerhaufens Episoden heftiger Sternbildung ausgelöst. Dieses tolle Kompositbild ist etwa 500.000 Lichtjahre breit. Es zeigt auch neue Sternhaufen und Materie, die durch die Gezeiten weit vom Unfallort weggeschleudert wurden. Das Mosaikbild entstand durch Zusammenarbeit, es wurde aus den Daten kleiner und großer erdgebundener Teleskope erstellt, um weitreichenden, zarten Gezeitenströme zu betonen, und dann mit sehr detailreichen Bildern der hellen Kerne kombiniert, die mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen wurden. Die visuelle Erscheinung der weitschweifigen bogenförmigen Strukturen verlieh dem Galaxienpaar seinen landläufigen Namen: die Antennen.

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NGC 4676: Wenn Mäuse kollidieren

Die beiden Galaxien im Bild erinnern an Mäuse. Ihre Kerne sind getrennt, dazwischen verlaufen Sternschleier. Nach rechts oben ist ein langer, fast gerader Schweif aus Staub und blauen Sternen hinausgeschleudert.

Bildcredit: ACS Wissenschafts- und Technikteam, Weltraumteleskop Hubble, NASA

Die beiden gewaltigen Galaxien zerreißen einander. Wegen ihrer lange Schweife nennt man sie „die Mäuse„. Jede der beiden Spiralgalaxien hat wahrscheinlich die andere bereits durchdrungen. Die langen Schweife entstehen, weil der Zug der Gravitation am nahen und fernen Ende jeder Galaxie unterschiedlich stark ist. Die Entfernungen sind gewaltig. Daher findet die kosmische Wechselwirkung in Zeitlupe statt. Sie dauert Hunderte Millionen Jahre.

NGC 4676 ist etwa 300 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Ihr findet sie im Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices). Wahrscheinlich gehört sie zum Coma-Galaxienhaufen. Dieses Bild entstand 2002 mit der Advanced Camera for Surveys des Weltraumteleskops Hubble. Die galaktischen Mäuse kollidieren in den nächsten Milliarden Jahren wahrscheinlich immer wieder, bis sie zu einer Galaxie verschmelzen.

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