Schlagwort: Kollision

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NGC 4651: Die Schirmgalaxie

Die Spiralgalaxie in der Mitte wirkt relativ normal, doch links ragt ein blasser blauer Sternstrom aus der Scheibe, der an einen Schirm erinnert. Links ist ein Bildeinschub, er zeigt den Kern der kleinen Galaxie, aus der der Gezeitenstrom entstand.

Bildcredit und Bildrechte: R Jay Gabany (Blackbird Observatories) Zusammenarbeit: C.Foster (Australian Astronomical Obs.), H.Lux (U. Nottingham, Oxford), A.Romanowsky (San Jose State, UCO), D.Martínez-Delgado (Heidelberg) et al.

Die Spiralgalaxie NGC 4651 ist etwa 62 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie liegt im gut gekämmten nördlichen Sternbild Haar der Berenike (Coma Berenices). Diese Universumsinsel ist etwa halb so groß wie unserer Milchstraße. Links ragt eine klar erkennbare, blasse, schirmförmige Struktur über die helle Galaxienscheibe hinaus. Sie ist ungefähr 100.000 Lichtjahre lang und erinnert an einen Schirm.

Inzwischen weiß man, dass der gewaltige kosmische Schirm ein Gezeitensternenstrom ist. Das sind weit ausladende Sternströme. Sie werden durch Gravitation aus einer kleineren Begleitgalaxie gerissen. Die kleine Galaxie wurde bei wiederholten Begegnungen am Ende zerrissen. Davor wanderte sie auf exzentrischen Umlaufbahnen durch NGC 4651 vor und zurück.

Das eingefügte Bild vergrößert den übrig gebliebenen Kern der kleineren Galaxie. Er wurde bei einer groß angelegten Erforschung des Systems entdeckt. Für diese Aufgabe wurden Daten der großen Teleskope Subaru und Keck auf dem Mauna Kea verwendet. Dabei arbeiteten Amateur- und Berufsastronom*innen zusammen.

Das Ziel war, die blassen Strukturen um helle Galaxien abzubilden. Diese blassen Formen zeigen, dass sogar bei nahen Galaxien häufig Gezeitensternströme von galaktischen Verschmelzungen auftreten. Das Ergebnis wird mit Modellen der Galaxienentstehung erklärt. Diese Modelle gelten auch für unsere Milchstraße.

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Die merkwürdige elliptische Galaxie Centaurus A

Mitten im Bild leuchtet ein verschwommener heller Fleck mit einem markanten Staubstrang, der über das Zentrum verläuft. Im Hintergrund sind unterschiedlich helle Sterne verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Roberto Colombari

Was ist mit dem Zentrum dieser Galaxie passiert? Ungewöhnliche Staubbahnen verlaufen markant über die Mitte der elliptischen Galaxie Centaurus A. Die Staubbahnen sind so dicht, dass sie das Zentrum der Galaxie im sichtbaren Licht fast ganz verdecken.

Das ist besonders ungewöhnlich, weil die roten Sterne und die runde Form von Cen A charakteristisch für eine gigantische elliptische Galaxie sind. Diese Galaxienart enthält normalerweise wenig dunklen Staub.

Cen A ist als NGC 5128 katalogisiert. Sie ist auch im Vergleich mit anderen elliptischen Galaxien ungewöhnlich. Sie enthält nämlich einen größeren Anteil an jungen, blauen Sternen und ist eine sehr starke Radioemissionsquelle. Es gibt Hinweise, dass Cen A wahrscheinlich bei einer Kollision zweier normaler Galaxien entstand. Dabei entstanden viele junge Sterne. Die Details, wie der ungewöhnliche Staubgürtel von Cen A entstanden ist, werden immer noch erforscht.

Cen A ist 60.000 Lichtjahre groß. Sie ist nur 13 Millionen Lichtjahre entfernt und damit die nächstliegende aktive Galaxie. Man sieht sie mit einem Fernglas im Sternbild Zentaur.

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Der Herkules-Galaxienhaufen

Die Galaxien im Bild gehören zum Herkules-Galaxienhaufen. Viele der Galaxien sind verzerrt und schimmern blau.

Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford

Hier sind die Galaxien im Herkuleshaufen verteilt. Das Bild ist ein Archipel aus Inseluniversen. Sie sind zirka 500 Millionen Lichtjahre entfernt. Der Haufen ist auch als Abell 2151 bekannt. Er ist voller gas- und staubreicher Spiralgalaxien, in denen Sterne entstehen. Gleichzeitig enthält er relativ wenig elliptische Galaxien, in denen es nicht viel Gas und Staub gibt und damit nur wenige neu entstandene Sterne.

Die Farben im detailreichen Kompositbild sind aufschlussreich. Galaxien mit Sternbildung haben einen deutlichen blauen Farbstich. Ältere Sternpopulationen verleihen Galaxien einen gelblichen Schimmer. Das scharfe Bild zeigt etwa ¾ Grad im Zentrum des Haufens. In der geschätzten Entfernung sind das mehr als 6 Millionen Lichtjahre.

Lichtkreuze um helle Sterne im Vordergrund in unserer eigenen Galaxis entstehen durch die Halterung des Fangspiegels.

Auf der kosmischen Ansicht kollidieren und verschmelzen offenbar viele Galaxien. Andere wirken verzerrt. Das sind deutliche Hinweise, dass Haufengalaxien oft miteinander wechselwirken. Vielleicht entstand der Herkuleshaufen sogar durch die noch andauernde Verschmelzung kleinerer Galaxienhaufen. Er ähnelt jungen Galaxienhaufen im viel weiter entfernten frühen Universum.

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Arp 81: 100 Millionen Jahre später

Die Masse aus Sternhaufen, Staubbahnen und hellen Gebieten an den Knoten ist kaum als die zwei Galaxien erkennbar, die sie sind.

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

Dieses stark verzerrte Galaxienpaar ist als Arp 81 katalogisiert. Vom Planeten Erde aus sehen wir es etwa 100 Millionen Jahre nach seiner engen Begegnung. Das Farbkompositbild zeigt die schweren Schäden durch die wechselseitigen Gezeitenkräfte bei der Begegnung sehr detailreich. Verzerrte Ströme aus Gas und Staub bilden ein Chaos mit gewaltiger Sternbildung. Ein Gezeitenschweif ist länger als 200.000 Lichtjahre. Er zieht hinter dem kosmischen Trümmerfeld vorbei.

Die Galaxien sind auch als NGC 6622 (links) und NGC 6621 bekannt und etwa gleich groß. In ferner Zukunft verschmelzen sie zu einer großen Galaxie. Davor durchleben sie wiederholte Annäherungen, bis sie am Ende zusammenwachsen. Die Galaxien sind 280 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie befinden sich im Sternbild Drache. Auf diesem scharfen, neu bearbeiteten Bild aus Daten des Hubble-Vermächtnisarchivs sind im Hintergrund weiter entfernte Galaxien zu sehen.

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Der massereiche Galaxienhaufen El Gordo

Der rosarote Nebel im Bild zeigt die Röntgenstrahlung eines der massereichsten Galaxienhaufen, die wir kennen. Der blaue Nebel im Bild zeigt die berechnete Verteilung der Dunklen Materie, sie wurde anhand der Verzerrung dahinter liegender Galaxien berechnet.

Bildcredit: NASA, ESA, J. Jee (UC Davis) et al.

Es ist größer als eine Brotdose. Sogar viel größer als alle Brotladen der Welt. Der Galaxienhaufen ACT-CL J0102-4915 ist eines der größten und massereichsten Objekte, die wir kennen. Er ist sieben Milliarden Lichtjahre (z = 0.87) entfernt und hat den Spitznamen „El Gordo“. ACT-CL J0102-4915 ist etwa sieben Millionen Lichtjahre groß. Er enthält eine Masse von einer Billiarde (1.000.000.000.000.000) Sonnen.

Dieses Bild von El Gordo kombiniert ein Bild des Weltraumteleskops Hubble im sichtbaren Licht mit einem Röntgenbild des Chandra-Observatoriums. Es zeigt das heiße Gas in Rosarot. Eine computergenerierte Karte zeigt die wahrscheinlichste Verteilung der Dunklen Materie in Blau. Die Dunkle Materie wurde anhand der Verzerrung der Hintergrundgalaxien durch Gravitationslinsen berechnet.

Fast alle hellen Flecken sind Galaxien. Die Verteilung der blauen Dunklen Materie zeigt, dass sich der Haufen im mittleren Stadium einer Kollision zweier großer Galaxienhaufen befindet. Wenn man das Bild genau betrachtet, sieht man eine fast senkrechte Galaxie, die ungewöhnlich lang erscheint. Diese Galaxie ist in Wirklichkeit weit im Hintergrund. Ihr Bild ist durch den Gravitationslinseneffekt des massereichen Haufens gestreckt.

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Die Antennengalaxien kollidieren

Wie ein Tentakel windet sich eine Galaxie von unten ins Bild, sie ist voller rötlicher Sternbildungsgebiete, Staubwolken und blauer Sternhaufen.

Bildcredit: Hubble-Nachlassarchiv, NASA, ESA; Bearbeitung und Bildrechte: Davide Coverta

Im Sternbild Rabe (Corvus) treffen zwei Galaxien aufeinander. Hier sind die aktuellsten Bilder. Wenn zwei Galaxien zusammenstoßen, tun das die Sterne, aus denen sie bestehen, meist nicht. Galaxien sind nämlich großteils leerer Raum. Die Sterne, so hell sie auch sind, brauchen nur wenig Raum.

Die langsame Kollision dauert Hunderte Millionen Jahre. Dabei kann eine Galaxie die andere durch Gravitation zerreißen. Doch in beiden Galaxien sind Staub und Gas reichlich vorhanden. Sie kollidieren.

Bei diesem Kampf der Titanen markieren dunkle Staubsäulen massereiche Molekülwolken. Sie werden bei der galaktischen Begegnung komprimiert. Dadurch entstehen plötzlich Millionen Sterne. Einige davon sind in massereichen Sternhaufen durch Gravitation aneinander gebunden.

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Die Polarring-Galaxie NGC 2685

Mitten im Bild ist die Scheibengalaxie NGC 2685 oderArp 336, die von einem Ring aus Sternen, Sternhaufen und Staub umkreist wird. Dieser Ring macht sie zu einer Polarringgalaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford

NGC 2685 ist eine bestätigte Polarring-Galaxie. Polarringgalaxien sind eine seltene Art Galaxien. Sie werden von Sternen, Gas und Staub in ringförmigen Strukturen umkreist. Diese Ringe stehen senkrecht zur Ebene der flachen Galaxienscheibe. Die bizarre Anordnung entstand vielleicht aus Materie einer anderen Galaxie, die zufällig von einer Scheibengalaxie eingefangen wurde. Dabei wurden die eingefangenen Trümmer zu einem rotierenden Ring auseinandergezogen.

Doch die beobachteten Eigenschaften von NGC 2685 lassen vermuten, dass die rotierende Ringstruktur bemerkenswert alt und stabil ist. Die scharfe Ansicht zeigt das merkwürdige System. Es ist auch als Arp 336 oder Helix-Galaxie bekannt. Die seltsamen lotrechten Ringe sind leicht zu erkennen. Sie laufen nämlich zusammen mit anderen äußeren Störstrukturen vor der galaktischen Scheibe vorbei.

NGC 2685 ist etwa 50.000 Lichtjahre groß. Sie befindet sich 40 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Große Bärin (Ursa Major).

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Kollidierende Spiralgalaxien

Die beiden gelb leuchtenden Spiralgalaxien im Bild erinnern an Augen. Sie treten offensichtlich miteinander in Wechselwirkung.

Bildcredit: Debra Meloy Elmegreen (Vassar College) et al. und das Hubble-Vermächtnisteam (AURA/STScI/NASA)

Milliarden Jahre in der Zukunft bleibt nur eine dieser beiden Galaxien übrig. Bis dahin reißen die Spiralgalaxien NGC 2207 und IC 2163 einander langsam auseinander. Dabei entstehen Materieströme, Schichten aus komprimiertem Gas und dunkle Staubspuren. Auch Ausbrüche an Sternbildung und Ströme abgetriebener Sterne sind zu erwarten.

Forschende vermuten, dass NGC 2207 sich wahrscheinlich die kleinere Galaxie rechts einverleibt. NGC 2207 ist die größere Galaxie links, IC 2163 die kleinere Galaxie rechts.

Die aktuelle Begegnung erreichte vor etwa 40 Millionen Jahren ihren Höhepunkt. Die kleinere Galaxie schwingt sich gegen den Uhrzeigersinn um die größere Galaxie und liegt nun ein Stück dahinter. Zwischen den Sternen ist so gewaltig viel Raum, dass die Sterne in den kollidierenden Galaxien normalerweise nicht zusammenstoßen.

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