M81 versus M82

Zwischen gleichmäßig verteilten Sternen schweben die Galaxien M81 (links) und M82 (rechts darüber). Sie sind von zarten Nebelschleiern umgeben. Die Galaxie links ist eine sehr regelmäßige Spiralgalaxie, die Galaxie rechts ist von der Seite zu sehen und wirkt turbulent.

Bildcredit und Bildrechte: Ivan Eder

Astronomisch gesehen sitzen wir in der Milchstraße auf einem Logenplatz. Nur 12 Millionen Lichtjahre entfernt geraten M81 und M82 aneinander. Die beiden hellen Galaxien tragen seit einigen Milliarden Jahren ein gravitatives Kräftemessen aus.

Die detailreiche Momentaufnahme entstand mit Teleskop. Die Bilddaten umfassen 25 Stunden Belichtungszeit. Die letzte nahe Begegnung der beiden Galaxien führte wohl zu einer Verstärkung der Spiralarme von M81 (links) und zu gewaltigen Sternbildungsregionen in M82. Diese Sternbildung ist so energiereich, dass die Galaxie im Röntgenlicht leuchtet.

In wenigen Milliarden Jahren und nach wiederholten Durchgängen bleibt nur eine Galaxie übrig. Aus unserer Perspektive sehen wir den kosmischen Augenblick durch einen Schleier Vordergrund. Er besteht aus Sternen der Milchstraße und Staubwolken.

Die alles durchdringenden Staubwolken reflektieren zart das Licht der Sterne im Vordergrund. Es sind relativ unerforschte galaktische Federwolken. Sie werden auch „Integrierter Flussnebel“ genannt. Dieser Flussnebel liegt nur wenige Hundert Lichtjahre über der Ebene der Milchstraße.

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Leuchtende Nachtwolken und Polarlicht über Schottland

Videocredit: Maciej Winiarczyk; Musik: Jolanta Galka-Kurkowska

Warum leuchtet der Himmel noch nach Sonnenuntergang? Neben Sternen und dem Band unserer Milchstraße kann der Himmel erhellt sein, wenn entweder leuchtende Nachtwolken oder Polarlichter zu sehen sind. Manchmal treten auch beide zugleich auf. Dieses Zeitraffervideo wurde Anfang des Monats in einer einzigen Nacht im schottischen Caithness (GB) gefilmt.

Leuchtende Nachtwolken wurden erstmals 1885 beobachtet. Viele davon gingen mit Meteorspuren in der Atmosphäre einher, doch die Details dazu und mögliche andere Ursprünge werden noch erforscht. Die geschlängelten hellen Fasern aus Eiskristallen reflektieren Sonnenlicht. Sie sind die höchsten Wolken in der Erdatmosphäre.

Dieses Video zeigt nicht nur eine Vielfalt an leuchtenden Nachtwolken, sondern auch die Veränderung ihrer Struktur im Laufe von Minuten. Tiefer liegende Wolken erscheinen meist dunkel oder wandern schnell. Etwa in der Mitte des Videos kommen Polarlichter dazu. Manchmal treten leuchtende Nachtwolken, niedrige Wolken und Polarlichter gleichzeitig auf. Alle tanzen für sich. Einmal rotiert der Große Wagen im Hintergrund. Passt auf, ob ihr ihn seht!

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Tanz mit NGC 3718

Im Bild sind verzerrte Galaxien im Sternbild Ursa Major verteilt. In der Mitte ist eine senkrecht in die Länge gezogene, verzerrte Spiralgalaxie mit bläulichen Spiralarmen und einem gelblichen Kern, vor dem eine dunkle Staubwolke verläuft.

Bildcredit und Bildrechte: Martin Pugh (Heaven’s Mirror Observatory)

Ein genauer Blick auf dieses farbenprächtige kosmische Bild zeigt eine überraschende Anzahl naher und ferner Galaxien im Sternbild Große Bärin (Ursa Major). Die auffälligste ist NGC 3718, sie ist die gekrümmte Spiralgalaxie nahe der Mitte.

Die Spiralarme von NGC 3718 wirken verbogen und in die Länge gezogen. Sie sind von jungen blauen Sternhaufen gesprenkelt. Herausgezogene Staubbahnen verdecken die gelbliche Zentralregion. Etwa 150.000 Lichtjahre rechts daneben befindet sich NGC 3729, eine weitere große Spiralgalaxie. Die spezielle Erscheinung von NGC 3718 lässt vermuten, dass die beiden durch Gravitation verbunden sind. Das Galaxienpaar ist etwa 52 Millionen Lichtjahre entfernt.

Oben ist die interessante Hickson Group 56 über NGC 3718 abgebildet. Die Hickson Group 56 besteht aus fünf miteinander wechselwirkenden Galaxien. Sie ist mehr als 400 Millionen Lichtjahre entfernt. Dieses Bild gewann den David-Malin-Astrofotografiewettbewerb 2013.

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M82: Sternbildungsgalaxie mit Superwind

Die zigarrenförmige Galaxie M82 im Sternbild Ursa Major ist von einem rötlichen Sternenwind umgeben. In der Galaxie findet heftige Sternbildung statt.

Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.)

M82 heißt wegen ihrer länglichen Erscheinung auch Zigarrengalaxie. Diese Sternbildungsgalaxie besitzt einen Superwind. Der Ausbruch an Sternbildung in M82 führt durch nachfolgende Supernovaexplosionen und mächtige Winde von massereichen Sternen zu einem gewaltigen Materieausfluss.

Dieses scharfe Teleskopbild zeigt klare Hinweise auf den Superwind. Er strömt aus der Zentralregion der Galaxie. Die Emissionen der langen Ausflussranken aus atomarem Wasserstoff leuchten in rötlichen Farbtönen. Das Gas im Superwind ist mit schweren Elementen angereichert. Diese sind in massereichen Sternen entstanden. Ein Teil des Gases entweicht wohl in den intergalaktischen Raum.

In das detailreiche Bild wurden Daten eingefügt, die mit Schmalbandfiltern gewonnen wurden. Sie zeigen eine zarte Struktur, die als Kappe bezeichnet wird. Diese Kappe schwebt links oben etwa 35.000 Lichtjahre über der Galaxie. Anscheinend ist sie ein galaktischer Halo aus Materie, die vom Superwind-Aufprall oder durch intensive ultraviolette Strahlung der jungen, massereichen Sterne im Galaxienkern ionisiert wurde.

Die gewaltige Sternbildung in M82 wurde durch eine enge Begegnung mit der nahen großen Galaxie M81 ausgelöst. Diese dauert noch etwa 100 Millionen Jahre. M82 ist zwölf Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Sie befindet sich nahe der nördlichen Grenze des Sternbildes Ursa Major.

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Messier 109

Mitten im Bild liegt schräg eine Spiralgalaxie mit einem markanten Zentralbalken. Auch einige kleine bläuliche Galaxien sind im Bild. Links, in der Mitte und rechts sind drei etwa gleich helle Sterne mit Zacken in einer Linie angeordnet.

Bildcredit und Bildrechte: Bob Franke

Die schöne Galaxie ist der 109. Eintrag in Charles Messiers berühmtem Katalog heller Nebel und Sternhaufen. Sie ist unter dem Kasten des Großen Wagens zu finden, im nördlichen Sternbild Große Bärin. Auf Teleskopansichten verleiht der markante Zentralbalken der Galaxie die Erscheinung des griechischen Buchstaben Theta (θ). Er ist ein häufig verwendetes mathematisches Symbol für Winkel.

Natürlich umfasst M109 einen sehr kleinen Winkel am irdischen Himmel. Sie ist etwa 7 Bogenminuten oder 0,12 Grad breit. Die Entfernung der Galaxie wird auf 60 Millionen Lichtjahre geschätzt. In dieser Entfernung entspricht dieser kleine Winkel einem Durchmesser von gewaltigen 120.000 Lichtjahren.

M109 (auch NGC 3992) ist das hellste Mitglied des Ursa-Major-Galaxienhaufens, der nun anerkannt wurde. Sie wird von drei gezackten Vordergrundsternen begleitet. Diese bilden eine schräge Linie im Bild. Die drei kleinen, verschwommenen, bläulichen Galaxien im Bild sind von links nach rechts UGC 6969, UGC 6940 und UGC 6923. Sie sind möglicherweise Begleitgalaxien der größeren Galaxie M109.

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Der große Wagen

Der Große und der Kleine Wagen leuchten über den Silhouetten eines Waldes. Der Große Wagen zeigt den Polarstern an der Deichselspitze des Kleinen Wagens.

Bildcredit und Bildrechte: Jerry Lodriguss (Catching the Light)

Seht ihr ihn? Diese Frage wird oft gestellt, wenn jemand eine der bekanntesten Sterngruppen am Nordhimmel erkennt: den Großen Wagen. Diese Sternengruppe ist eine von wenigen, die wahrscheinlich jede Generation kannte. Sie ist wohl auch in Zukunft zu sehen.

Der Große Wagen ist kein Sternbild, sondern ein Asterismus. Er war in unterschiedlichen Gesellschaften unter verschiedenen Namen bekannt, und er ist Teil des Sternbildes Große Bärin (Ursa Major). Fünf Sterne des Großen Wagens stehen im Weltraum tatsächlich nahe beisammen. Wahrscheinlich sind sie fast gleichzeitig entstanden.

Wenn man die beiden Sterne hinten am Wagen miteinander verbindet, zeigen sie zum Polarstern oder Nordstern. Der Polarstern ist Teil des Kleinen Wagens. Die Bewegung der Sterne führt dazu, dass sich die optische Anordnung des Großen Wagens in den nächsten 100.000 Jahre langsam verändert.

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Die große Spiralgalaxie M81 und Arps Bogen

Mitten im Bild dreht sich die Spiralgalaxie M81 im Sternbild Große Bärin. Sie besitzt zwei ausgeprägte Spiralarme, ist aber keine Balkenspiralgalaxie. Ihr gelber Kern bildet einen starken Kontrast zu den blauen Spiralarmen.

Bildcredit und Bildrechte: Bernard Miller

Eine der hellsten Galaxien am irdischen Himmel ist ähnlich groß wie unsere Milchstraße. Es ist die Spiralgalaxie M81. Sie ist 11,8 Millionen Lichtjahre entfernt und liegt im nördlichen Sternbild Großer Bär (Ursa Major).

Das hoch aufgelöste Bild der Region zeigt Details im hellen, gelblichen Kern. Auch blassere Strukturen in den prächtigen blauen Spiralarmen und ausschweifenden Staubbahnen sind abgebildet. Nach rechts oben wächst eine ausgedehnte, gebogene Struktur aus der Galaxienscheibe hinaus. Sie ist als Arps Bogen bekannt.

Arps Bogen wurde in den 1960er-Jahren untersucht. Man hält sie für einen Gezeitenschweif, das wäre Materie, die durch gravitative Wechselwirkung mit ihrer großen Nachbargalaxie M82 aus M81 herausgezogen wurde.

Doch eine spätere Untersuchung zeigt, dass zumindest ein Teil von Arps Schleife wahrscheinlich in unserer eigenen Galaxis liegt. Die Farben der Schleife in sichtbarem und infrarotem Licht entsprechen den Farben der weitverbreiteten Staubwolken, die nur wenige Hundert Lichtjahre über der Ebene der Milchstraße liegen. Es sind relativ unerforschte galaktische Wolkenranken. Milchstraßensterne und Staubwolken liegen im Vordergrund dieser Ansicht.

Die Zwerggalaxie Holmberg IX, die M81 begleitet, leuchtet über der großen Spirale. Am Himmel ist dieses Bild etwa 0,5 Grad breit, das entspricht etwa der Größe des Vollmondes.

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Nachthimmellicht über Deutschland

Der Himmel wird von Nachthimmellicht grün gestreift. In der Mitte zieht ein Flugzeug eine gerade Spur, links sind der große und der kleine Wagen, rechts die Andromedagalaxie M31.

Bildcredit und Bildrechte: Jens Hackmann

Kann Luft leuchten? Ja, aber normalerweise ist das schwierig zu erkennen. Doch wenn die Bedingungen günstig sind, beobachten wir ab einer Höhe von etwa 90 Kilometern ein zartes Leuchten. Am besten erkennt man es auf einer Langzeitbelichtung, die mit einem Weitwinkelobjektiv fotografiert wurde.

Nachthimmellicht sieht man häufig, wenn man nach unten blickt, und zwar auf Bildern der Erde, die im Orbit fotografiert wurden. Es bildet einen zarten Bogen über dem Erdrand.

Das Bild zeigt hinter einem Flugzeug, das eine rote Spur zieht, beigefarbene Wolken über der gekrümmten Erde. Vor den funkelnden Sternen verlaufen einige grüne Bänder an Nachthimmellicht. Das Leuchten stammt von Atomen, die von ultraviolettem Sonnenlicht angeregt wurden. Die Streifen entstehen durch Dichteschwankungen von atmosphärischen Schwerewellen, die sich hinauf bewegen.

Das Bild entstand Mitte Juli über der deutschen Stadt Weikersheim. Auch Blitze und Polarlichter können die Luft zum Leuchten bringen. In diesem Fall entsteht das Licht durch Teilchenkollision und ist flüchtiger.

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