Schlagwort: Kollision

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Tscheljabinsk-Meteorblitz

Über den Silhouetten blattloser Bäume strahlt ein gleißend heller Blitz, der Himmel hinter den Bäumen ist weiß.

Bildcredit und Bildrechte: Marat Ahmetvaleev

Am 15. Februar fiel ein Meteoroid zur Erde. Er raste etwa um 9:20 Uhr Ortszeit 20 bis 30 Kilometern hoch über die russische Stadt Tscheljabinsk. Der Meteor raste ursprünglich mit etwa 20 Kilometern pro Sekunde dahin. Nachdem er in die tiefere Atmosphäre eingedrungen war, erzeugte die explosive Abbremsung einen Blitz, der heller war als die Sonne.

Der Fotograf Marat Ametvaleev wurde bei seiner morgendlichen Sonnenaufgangssitzung überrascht, als er Panoramabilder der frostbedeckten Landschaft fotografierte. Er schoss dieses Bild der gleißenden Feuerkugel und seiner nachleuchtenden Spur.

Das 17 Meter große Weltraumgestein hatte eine Masse von 7000 bis 10.000 Tonnen. Die bei der Explosion freigesetzte Energie wird auf 500 Kilotonnen geschätzt. Das Tscheljabinsk-Ereigniss ist das größte uns bekannte seit dem Tunguska-Einschlag 1908. Ein Ereignis dieses Ausmaßes wird durchschnittlich einmal in 100 Jahren erwartet.

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Asteroiden in der Ferne

Vor einem stark vergrößerten Sternenfeld verläuft ein blauer Bogen. Es ist ein Asteroid, der auf einem Archivbild des Weltraumteleskops Hubble gefunden wurde.

Bildcredit: R. Evans und K. Stapelfeldt (JPL), WFPC2, HST, NASA

Jeden Tag treffen Gesteinsbrocken aus dem Weltraum auf die Erde. Je größer das Felsstück, desto seltener wird die Erde getroffen.

Viele Kilogramm Weltraumstaub klatschen täglich auf die Erde. Größere Stückchen erscheinen zunächst als heller Meteor. Tennisballgroße Steine und Eiskugeln streifen jeden Tag durch unsere Atmosphäre. Die meisten verdampfen rasch und vollständig.

Eine erhebliche Bedrohung geht von Felsbrocken mit einem Durchmesser von um die 100 Meter aus. Solche Brocken treffen die Erde etwa alle 1000 Jahre. Wenn ein Objekt dieser Größe einen Ozean trifft, kann es erhebliche Flutwellen verursachen. Diese können sogar ferne Ufer verwüsten. Kollisionen mit massereichen Asteroiden, die größer sind als 1 km, sind noch seltener. Sie ereignen sich üblicherweise in Abständen von Millionen Jahren. Sie können aber wahrhaft globale Auswirkungen haben.

Viele Asteroiden bleiben unentdeckt. 1998 wurde einer auf diesem Archivbild des Weltraumteleskops Hubble gefunden. Es ist der lange, blaue gebogene Streifen.

Erst letztes Jahr entdeckte man den 50 Meter große Asteroiden 2012 DA14. Er zieht am Freitag innerhalb der Umlaufbahn geosynchroner Satelliten vorbei. Eine Kollision mit einem großen Asteroiden beeinflusst den Erdorbit weniger stark, als der aufgewirbelte Staub das Klima der Erde beeinträchtigen würde. Das Ergebnis wäre wahrscheinlich eine globale Auslöschung vieler Lebensformen. Diese würde sogar das aktuelle Artensterben, das derzeit stattfindet, in den Schatten stellen.

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NGC 922: Kollision einer Ringgalaxie

Die Galaxie NGC 922 besitzt viele rötlich leuchtende Sternbildungsregionen, sie sind auf diesem Bild wie ein Bogen angeordnet und erinnern an Wellen in einem Teich, wenn ein Stein ins Wasser fällt.

Bildcredit: NASA, ESA; Danksagung: Nick Rose

Warum enthält diese Galaxie so viele große Schwarze Löcher? Das ist nicht bekannt. Sicher ist, dass NGC 922 eine Ringgalaxie ist, die vor etwa 300 Millionen Jahren durch die Kollision einer großen und einer kleinen Galaxie entstand.

Wenn ein Stein in einen Teich fällt, schlägt er kreisförmige Wellen. Auf ähnliche Weise liefen bei der urzeitlichen Kollision Wellen aus stark verdichtetem Gas vom Einschlagspunkt in der Mitte aus. Teilweise wurden diese Wellen zu Sternen verdichtet.

Oben wurde NGC 922 mit dem Weltraumteleskop Hubble abgebildet. Der komplexe Ring verläuft links. Aufnahmen von NGC 922 mit dem Röntgenobservatorium Chandra zeigen im Röntgenlicht mehrere leuchtende Knoten, es sind wahrscheinlich große Schwarze Löcher.

Die hohe Anzahl massereicher Schwarzer Löcher war etwas überraschend, denn die Gase in NGC 922 enthalten viele schwere Elemente. Das hätte die Entstehung von so massereichen Objekten verhindern sollen. Die Forschung wird sicherlich fortgesetzt.

NGC 922 ist etwa 75.000 Lichtjahre groß und ungefähr 150 Millionen Lichtjahre entfernt. Mit einem kleinen Teleskop sieht man die Galaxie im Sternbild Chemischer Ofen (Fornax) zu sehen.

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Arp 188 und der Schweif der Kaulquappe

Die Galaxie im Bild wurde kräftig durcheinander gewirbelt. Nach links unten breitet sich ein langer Schweif aus, den eine eindringende Galaxie herausgezogen hat.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Bill Snyder (Heavens Mirror Observatory)

Ferne Galaxien bilden eine dramatische Kulisse für die zerrissene Spiralgalaxie Arp 188. Sie wird auch Kaulquappengalaxie genannt. Das Panorama entstand aus Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs. Die kosmische Kaulquappe ist etwa 420 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie befindet sich im nördlichen Sternbild Drache. Ihr markanter Schweif ist ungefähr 280.000 Lichtjahre lang. Er besitzt strukturlose, massereiche blaue Sternhaufen.

Es geht die Mär, dass eine kompaktere Eindringlingsgalaxie vor Arp 188 vorbeizog. In dieser Ansicht bewegte sie sich von rechts nach links. Sie wurde durch ihre gravitationsbedingte Anziehung um die Kaulquappe geschleudert. Bei der engen Begegnung zogen die Gezeitenkräfte Sterne, Gas und Staub aus der Spiralgalaxie heraus. Aus diesen entstand der spektakuläre Schweif. Die eindringende Galaxie liegt zirka 300.000 Lichtjahre hinter der Kaulquappe. Sie ist links oben durch die Spiralarme im Vordergrund zu sehen.

Wie ihr irdischer Namensvetter wird die Kaulquappe wahrscheinlich ihren Schweif verlieren, wenn sie älter wird, wobei die Haufen im Schweif kleinere Begleiter der großen Spiralgalaxie bilden werden.

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Verschmelzende NGC 2623

Im Zentrum ist ein wirres Knäul, das aus zwei Galaxien besteht, links ist ein gekrümmter Schweif aus Sternen, Staub und blauen Sternhaufen hinausgeschleudert, rechts ein relativ gerader Arm aus Sternen und Staub.

Bildcredit: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Martin Pugh

NGC 2623 besteht eigentlich aus zwei Galaxien, die zu einer verschmelzen. Das Paar befindet sich im Endstadium einer gigantischen Galaxienverschmelzung. Es steht etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Krebs (Cancer). Die gewaltige Begegnung zweier Galaxien könnte jener der Milchstraße ähneln. Sie verursachte weitläufige Sternbildung beim hell leuchtenden Kern und in den auffälligen Gezeitenschweifen.

Die Gezeitenschweife liegen einander gegenüber. Sie sind voller Staub, Gas und junger, blauer Sternhaufen, sie erstrecken sich mehr als 50.000 Lichtjahre vom verschmolzenen Kern. Bei der Verschmelzung entstand wahrscheinlich ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Sein Wachstum liefert die Energie für die Aktivität in der Kernregion. Durch die Sternbildung und ihren aktiven galaktischen Kern leuchtet NGC 2623 sehr hell im gesamten Spektrum.

Diese scharfe kosmische Aufnahme von NGC 2623 oder Arp 243 entstand aus Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs. Sie zeigt auch noch weiter entfernte Hintergrundgalaxien, die im ganzen Bildfeld verteilt sind.

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Galaxienkollision in NGC 6745

Die Spiralgalaxie mitten im Bild hat mehrere nahe Begegnungen und Kollisionen hinter sich und wirkt stark verzerrt.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)-ESA/Hubble-Zusammenarbeit; Dank an Roger Lynds (KPNO/NOAO) et al.

Normalerweise sehen Galaxien nicht so aus. NGC 6745 zeigt, was passiert, wenn zwei Galaxien wenige Hunderte Millionen Jahre lang kollidieren. Knapp außerhalb der rechten unteren Ecke des digital geschärften Bildes befindet sich die kleinere Galaxie, die sich entfernt.

Die größere Galaxie war ursprünglich eine Spiralgalaxie. Sie ist jetzt jedoch beschädigt und sieht merkwürdig aus. Die Gravitation hat die Gestalt der Galaxien verzerrt. Wahrscheinlich sind in beiden Galaxien keine Sterne unmittelbar zusammengestoßen. Doch das Gas, der Staub und die sie umgebenden Magnetfelder wechselwirken direkt miteinander.

Aus der größeren Galaxie wurde rechts unten ein Knoten aus Gas herausgezogen, der begonnen hat, neue Sterne zu bilden. NGC 6745 ist etwa 80.000 Lichtjahre breit und ungefähr 200 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Kollision der Spiralgalaxie NGC 4038

Eine stark verworrene Galaxie wechselwirkt auf diesem Bild mit einer zweiten Galaxie. Die beiden haben hellgelbe Kerne, die linke ist von hellblau leuchtenden jungen Sternhaufen umgeben, vor beiden laufen bräunliche Staubbahnen.

Bildcredit: Datensammlung: Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Danny Lee Russell

Diese Galaxie hat ein mieses Jahrtausend. Eigentlich waren sogar die letzten 100 Millionen Jahre nicht so gut. Vielleicht sind die nächsten Milliarden Jahre ebenfalls etwas stürmisch.

Links oben befindet sich NGC 4038. Sie war eine gewöhnliche Spiralgalaxie und war mit sich selbst beschäftigt. Dann knallte NGC 4039 rechts dagegen. Dabei entstehend dieser Trümmerhaufen. Er ist als „die Antennen“ bekannt. Die Gravitation ordnet beide Galaxien neu. Dabei prallen Gaswolken aufeinander. Es entstehen helle, blaue Knoten aus Sternen und massereiche Sterne, die explodieren. Braune Fasern aus Staub werden verteilt.

Irgendwann verschmelzen die beiden Galaxien zu einer größeren Spiralgalaxie. Solche Kollisionen sind nicht ungewöhnlich. Sogar unsere Milchstraße erlebte in der Vergangenheit mehrere Kollisionen. Voraussichtlich stößt sie in wenigen Milliarden Jahren mit der benachbarten Andromedagalaxie zusammen.

Die Aufnahmen für dieses Bild wurden von Forschenden mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen, um Galaxienkollisionen zu untersuchen. Die Einzelbilder und viele weitere detailreiche Himmelsaufnahmen von Hubble wurden seither veröffentlicht. Interessierte Laien luden sie herunter und kombinierten sie zu diesem visuell ansprechenden Kompositbild.

Galerie: Perseïden-Meteorstrom 2012

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Simulation: eine Scheibengalaxie entsteht

Videocredit: Fabio Governato et al. (U. Washington), N-Body Shop, NASA Advanced Supercomputing

Wie entstehen Galaxien wie unsere Milchstraße? Da sich unser Universum für eine direkte Beobachtung der Galaxienentstehung zu langsam bewegt, wurden schnellere Computersimulationen entworfen, um das herauszufinden. Dieser Film zeigt (vorwiegend) Wasserstoff in Grün. Rechts unten läuft die Zeit in Milliarden Jahren seit dem Urknall. Dunkle Materie durchdringt alles und ist überall vorhanden, wird aber nicht gezeigt.

Zu Beginn der Simulation fällt Gas aus der Umgebung ein und sammelt sich in Regionen mit relativ hoher Gravitation. Bald entstehen zahlreiche Protogalaxien. Sie rotieren und beginnen zu verschmelzen. Nach etwa vier Milliarden Jahren entsteht ein klar definiertes Zentrum. Es bestimmt eine Region mit einem Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren und sieht nach und nach wie eine heutige Scheibengalaxie aus.

Doch nach ein paar weiteren Milliarden Jahren kollidiert diese frühe Galaxie mit einer anderen. Gasströme von anderen Galaxienverschmelzungen regnen auf diesen seltsamen, faszinierenden kosmischen Tanz herab. Als die Simulation das halbe Alter des heutigen Universums erreicht, entsteht eine einzelne, größere Scheibe. Selbst dann fallen noch Gasklumpen hinein. Manche davon sind kleine Begleitgalaxien. Sie fallen hinein und werden in der gegenwärtigen Epoche von der rotierenden Galaxie absorbiert. Damit endet der Film.

Für unsere Milchstraße sind die großen Verschmelzungen vielleicht noch nicht vorbei. Es gibt aktuelle Hinweise, dass unsere riesige Spiralgalaxienscheibe in wenigen Milliarden Jahren mit der etwas kleineren Andromeda-Spiralgalaxie kollidiert und verschmilzt.

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