Die Zigarrengalaxie von Hubble und Webb

Links ist ein Bild der ungewöhnlichen Galaxie M82 zu sehen. Ein quadratischer Bildausschnitt ist rechts auf einem JWST-Bild vergrößert dargestellt. Von der Ebene der Spiralgalaxie gehen viele rot leuchtende Fasern aus.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)

Irgendetwas Seltsames ist mit dieser Galaxie passiert, aber was? Die als Zigarrengalaxie bekannte und als M82 katalogisierte Galaxie wirft rot leuchtendes Gas und Staub aus ihrem Zentrum aus.

Obwohl diese Starburst-Galaxie sicherlich durch einen kürzlichen Vorbeiflug an ihrer Nachbargalaxie, der großen Spiralgalaxie M81, aufgewühlt wurde, erklärt dies nicht vollständig die Quelle des rot leuchtenden, nach außen expandierenden Gases und Staubs. Es gibt Hinweise darauf, dass dieses Material durch die kombinierten Teilchenwinde vieler Sterne nach außen getrieben wird, die zusammen einen galaktischen Superwind bilden.

Die hier gezeigten Bilder zeigen links eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops im sichtbaren Licht und rechts eine Aufnahme des James-Webb-Weltraumteleskops von der zentralen Region im Infrarotlicht. Eine detaillierte Betrachtung des neuen Webb-Bildes zeigt überraschenderweise, dass dieser rot leuchtende Staub mit heißem Plasma verbunden ist. Die Erforschung der Natur dieser seltsamen nahen Galaxie wird sicherlich weitergehen.

Bildmaterial zur Finsternis: Interessante Einreichungen an APOD

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Phobos: Mond über Mars

Der Mars schwebt als leuchtende Kugel im Raum, die Polkappe oben ist schwach ausgeprägt, rechts ist ein markanter heller Fleck. Links ist eine Kette aus winzigen Lichtpunkten, es ist der Marsmond Phobos.

Bildcredit: NASA, ESA, Zolt Levay (STScI) – Danksagung: J.Bell (ASU) und M.Wolff (SSI)

Phobos, ein winziger Mond mit einem furchterregenden Namen, taucht in dieser Zeitraffersequenz des Hubble-Weltraumteleskops in der Umlaufbahn hinter dem Roten Planeten auf. Die 13 Einzelaufnahmen wurden innerhalb von 22 Minuten gewonnen, als sich Mars und Erde im Jahr 2016 besonders nahe waren. Die Marsianer müssen allerdings nach Westen schauen, um den Aufgang von Phobos zu beobachten.

Der kleine Mond ist seinem Mutterplaneten näher als jeder andere Mond im Sonnensystem, er umkreist ihn mit ca. 6000 Kilometern Abstand. Eine Umkreisung vollzieht er in nur 7 Stunden und 39 Minuten. Das ist schneller als eine Marsumdrehung, die etwa 24 Stunden und 40 Minuten entspricht. Somit kann man Phobos auf dem Mars also dreimal am Tag über dem westlichen Horizont aufsteigen sehen. Dennoch ist Phobos dem Untergang geweiht. Aufgrund der Gezeitenkräfte wird er irgendwann auseinanderbrechen und einen Ring um Mars bilden.

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NGC 7714: Sternbildung nach Galaxienkollision

Eine blaue Spiralgalaxie scheint mit einer staubigen braunen Galaxie zu kollidieren - und bewegt sich möglicherweise durch diese hindurch.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung und Bildrechte: Rudy Pohl

Springt diese Galaxie durch einen riesigen Ring aus Sternen? Wahrscheinlich nicht.

Obschon die Kräfte, die hinter diesem Bild stecken im Detail noch unklar sind, können wir so viel sagen, dass die abgebildete Galaxie, NGC 7714, durch die Kollision mit einer Nachbargalaxie in die Länge gezogen und verzerrt wurde.

Der kleinere Nachbar, NGC 7715, der sich links hinter Bildrand befindet, ging vermutlich von rechts durch NGC 7714 hindurch. Beobachtungen weisen darauf hin, dass der goldene Ring im Bild aus Millionen von alten sonnenähnlichen Sternen besteht. Sie bewegen sich vermutlich gemeinsam mit dem inneren blauen Sternen. Das helle Zentrum von NGC 7714 scheint hingegen eine Phase von neuer Sternentstehung zu durchleben (so genannte „Star Burst“-Phase).

Unser heutiges Bild wurde vom Hubble Weltraumteleskop aufgenommen. NGC 7714 ist von uns etwa 130 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Fische (Pisces). Die Wechselwirkungen zwischen den beiden Galaxien haben vermutlich vor etwa 150 Millionen Jahren angefangen und werden wohl noch einige hundert Millionen weitere Jahre andauern. Danach wird wahrscheinlich nur noch eine einzige Galaxie im Zentrum der Bewegungen übrig sein.

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M102: Scheibengalaxie, von der Kante gesehen

Die Galaxie in der Bildmitte hat eine helle Wölbung und ist exakt von der Kante sichtbar. Quer durch die Wölbung verläuft ein markenterr Staubwulst.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: Ehsan Ebahimian

Welche Art von Himmelsobjekt ist das? Es handelt sich um eine relativ normale Galaxie – aber von der Kante gesehen. Viele Scheibengalaxien sind tatsächlich so dünn wie die hier abgebildete sogenannte Spindelgalaxie NGC 5866. Doch die meisten sind von unserem Blickwinkel aus nicht von der Kante zu sehen. Eine bekanntere Kantengalaxie ist unsere eigene, die Milchstraße.

Die Spindelgalaxie, auch als M102 bezeichnet, weist zahlreiche komplexe Staubspuren auf. Sie erscheinen dunkel und rötlich, während viele der hellsten Sterne in der Scheibe einen bläulichen Schein produzieren. Die blaue Scheibe aus jungen Sternen dehnt sich in diesem Hubblebild weit über den Staub der extrem dünnen galaktischen Ebene aus.

Es gibt Hinweise darauf, dass die Spindelgalaxie in der vergangenen Milliarde Jahren kleinere Galaxien verschlungen hat: mehrere Ströme aus schwachen Sternen, dunkler Staub, der sich von der Hauptebene der Galaxie ins All erstreckt und eine Gruppe von umgebenden Galaxien (nicht im Bild zu sehen). Viele Scheibengalaxien werden dünn, weil das Gas, aus dem sie entstehen, beim Rotieren um das Gravitationszentrum mit sich selbst kollidiert.

Die Spindelgalaxie befindet sich in etwa 50 Millionen Lichtjahren Entfernung im Sternbild des Drachen (Draco).

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AM1054: Sterne entstehen, wenn Galaxien kollidieren

Die dargestellte Galaxie ist irregulär geformt und hat offenbar eine Kollision hinter sich. In der Mitte ist ein kurzer Balken, oben reicht ein Arm schwach gekrümmt nach links, unten hänten Sternbüschel.

Bildcredit: NASA, ESA, STScI; Bearbeitung: J. English (U. Manitoba); Wissenschaft: M. Rodruck (Penn State U. und Randolph-Macon C.) et al.; Text: Jayanne English (U. Manitoba).

Wie viele Sterne werden geboren, wenn Galaxien kollidieren? Im Fall von AM1054-325 ist die Antwort „Millionen“! Das zeigt dieses kürzlich veröffentlichte Bild vom Hubble Space Telescope.

Sterne werden bei solchen Galaxien-Kollisionen nicht zerstört, sondern während sich die Galaxie AM1054-325 und eine nahe andere Galaxie umkreisen, entfachen ihre Anziehungskräfte und Wechselwirkungen die Entstehung neuer Sterne. Sternentstehung tritt besonders in den Gas-, Staub- und Schutt-Regionen auf, die sich vom gelblichen Körper von AM1054-325 hin zum Schwerkraftzentrum der anderen Galaxie erstrecken.

Das Wasserstoffgas um die neu geborenen Sterne herum leuchtet rosa. Helle „Sternkinder“ leuchten blau und bilden kompakte Kreißsäle aus einigen tausend oder Millionen von Sternen. AM1054-325 hat allein über 100 von diesen intensiv blauen punktförmigen Sternhaufen. Einige erscheinen wie Perlenketten. Die Analyse des ultravioletten Lichts hat ergeben, dass die meisten dieser Sterne weniger als 10 Millionen Jahre alt sind; sie sind also fürwahr Sternenbabys.

Viele dieser Brutstätten der Sterne könnten zu Kugelsternhaufen heranwachsen. Eine gewisse Ansammlung von jungen Sternen an der unteren Spitze könnte sich auch ablösen und eine eigene kleine Galaxie formen.

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Hoags Objekt: Eine fast perfekte Ringgalaxie

Links im Bild ist eine Galaxie mit hellem, verschwommenem Zentrum und einem Ring aus Sternen rundherum. In der Lücke zwischen Zentrum und Ring ist eine weiter entfernte Ringgalaxie zu sehen.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: Benoit Blanco

Ist dies eine Galaxie oder sind es zwei? Diese Frage stellte sich 1950, als der amerikanische Astronom Arthur Hoag auf das ungewöhnliche extragalaktische Objekt stieß. An der Außenseite befindet sich ein Ring, der von hellen blauen Sternen dominiert wird, während in der Nähe des Zentrums eine Kugel aus gelben und rötlichen Sternen liegt, die wahrscheinlich viel älter sind. Dazwischen befindet sich eine Lücke, die fast völlig dunkel erscheint.

Wie sich das Hoag-Objekt, einschließlich seines fast perfekt runden Rings aus Sternen und Gas, gebildet hat, ist noch unbekannt. Zu den Hypothesen gehören eine Galaxienkollision vor Milliarden von Jahren und die Gravitationswirkung eines zentralen Balkens, der inzwischen verschwunden ist.

Das hier gezeigte Foto wurde mit dem Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen und mit einem KI-Entrauschungsalgorithmus nachbearbeitet. Beobachtungen im Radiowellenbereich deuten darauf hin, dass das Hoag-Objekt in den letzten Milliarden Jahren keine kleinere Galaxie vereinnahmt hat. Hoags Objekt erstreckt sich über etwa 100.000 Lichtjahre und liegt ca. 600 Millionen Lichtjahre entfernt unterhalb des Sternbildes Nördliche Krone in Richtung des Sternbilds der Schlange (Serpens). Viele weit entfernte Galaxien sind auf der rechten Seite zu sehen, während zufällig in der Lücke auf etwa sieben Uhr eine andere, noch weiter entfernte Ringgalaxie zu sehen ist.

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NGC 1566: Eine Spiralgalaxie von Webb und Hubble

Die Spiralgalaxie NGC 1566 ist mit einem Hubble-Bild, das hauptsächlich im sichtbaren Licht aufgenommen wurde, links oben und einem Webb-Bild, das hauptsächlich im infraroten Licht aufgenommen wurde, rechts unten dargestellt. Ein Rollover-Bild zeigt dieselbe Galaxie mit den umgekehrten Teilen von Webb und Hubble.

Bildcredit und Bildrechte: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), R. Chandar (UToledo), D. Calzetti (UMass), PHANGS-Team

Was ist an dieser Galaxie anders? Sehr wenig, so dass die Spanischer-Tänzer-Galaxie, NGC 1566 als typische Spiralgalaxie sehr photogen am Himmel hängt.

Wohl aber gibt es eine Besonderheit in diesem speziellen Bild dieser Galaxie, da es sich um eine diagonale Kombination von zwei Fotos handelt: eines vom Hubble Weltraumteleskop oben links und eines vom James Webb-Weltraumteleskop unten rechts.

Das Hubble-Bild wurde im Ultraviolett-Strahlung aufgenommen, betont die hellen blauen Sterne und dunklen Staub entlang der imposanten Spiralarme der Galaxie. Dem steht das Webb-Bild gegenüber, das im infraroten Licht aufgenommen wurde. Es zeigt, wo der selbe Staub, der bei Hubble dunkel erscheint, mehr Licht abstrahlt, als er aufnimmt.

Im Überblendbild werden die anderen zwei Hälften des Bildes enthüllt. Wenn man die Bilder abwechselnd anzeigt („Blink-Vergleich“), fällt auf, welche Sterne besonders heiß sind, weil diese im UV besonders hell leuchten. Zudem fällt der Unterschied zwischen dem scheinbar leeren Raum und dem infrarot glühenden Staub ins Auge.

Fotogelegenheit: Mach mit beim NASA-AstrofotoWettbewerb

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Hubble zeigt den Kegelnebel

Vor einem mattblau leuchtenden Nebel mit einigen gezackten Sternen türmt sich eine dunkle Staubwolke auf, die oben hell leuchtet.

Bildcredit und Bildrechte: Hubble-Vermächtnisarchiv, NASA, ESABearbeitung und Lizenz: Judy Schmidt

In der gigantischen Staubsäule, dem so genannten Kegelnebel, bilden sich gerade Sterne. Kegel, Säulen und majestätische, fließende Formen gibt es in Sternentstehungsgebieten, in denen die ursprünglichen Gas- und Staubwolken von den energiereichen Winden neugeborener Sterne weggeblasen werden. Der Kegelnebel, ein bekanntes Beispiel, liegt in der hellen galaktischen Sternentstehungsregion NGC 2264.

Der Kegelnebel wurde in dieser Nahaufnahme, die aus mehreren Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops zusammengesetzt wurde, in noch nie dagewesener Detailtreue festgehalten. Während der etwa 2500 Lichtjahre entfernte Kegelnebel im Sternbild Einhorn etwa 7 Lichtjahre lang ist, hat die hier abgebildete Region um den abgestumpften Kopf des Kegels nur einen Durchmesser von 2,5 Lichtjahren. In unserem Teil der Galaxie entspricht diese Entfernung etwas mehr als der Hälfte der Strecke von unserer Sonne zu ihren nächsten stellaren Nachbarn im Alpha Centauri-Sternsystem.

Der massereiche Stern NGC 2264 IRS, der 1997 von der Hubble-Infrarotkamera aufgenommen wurde, ist wahrscheinlich die Quelle des Windes, der den Kegelnebel formt Er liegt außerhalb des oberen Bildbereichs. Der rötliche Schleier des Kegelnebels wird durch Staub und glühendes Wasserstoffgas erzeugt.

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