Schlagwort: Kollision

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Gravitationszugmaschine

Links unten schwebt eine Raumsonde mit blau leuchtenden Ionentriebwerken. Über der Bildmitte ist ein Asteroid mit Kratern von der Seite beleuchtet. Rechts sind Erde und Mond klein im Hintergrund.

Illustrationscredit und Bildrechte: Dan Durda (FIAAA, B612 Foundation)

Wie würdet ihr den Kurs eines Asteroiden ändern, wenn er die Erde bedroht? Diese künstlerische Darstellung veranschaulicht eine Idee. Eine massereiche Raumsonde setzt Gravitation als Abschleppseil ein. Das Bild zeigt eine Gravitationszugmaschine im Einsatz.

Das hypothetische Szenario wurde 2005 von Edward Lu und Stanley Love am Johnson-Raumfahrtzentrum der NASA erdacht. Dabei zieht eine 20 Tonnen schwere nuklear-elektrische Raumsonde einen Asteroiden, der 200 Meter groß ist, indem sie einfach nur in seiner Nähe schwebt. Die Ionentriebwerke der Raumsonde sind von der Oberfläche weggekippt. Der stetige Zug ändert allmählich und vorhersagbar den Kurs von Schlepper und Asteroid. Die beiden sind durch Gravitation aneinander gekoppelt.

Es klingt wie Science-Fiction. Doch schon jetzt werden Raumsonden mit Ionentriebwerken angetrieben. Eine Gravitationszugmaschine funktioniert unabhängig von der Zusammensetzung oder Oberfläche eines Asteroiden.

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M82: Galaxie mit einem supergalaktischen Wind

Die Galaxie im Bild ist unregelmäßig geformt, in der Mitte sind unregelmäßig geformte Staubfilamente über die Galaxie gelegt.

Bildcredit: NASA, ESA, das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA); Danksagung: M. Mountain (STScI), P. Puxley (NSF), J. Gallagher (U. Wisconsin)

Was entzündet die Zigarrengalaxie? Diese irreguläre Galaxie ist auch als M82 bekannt. Sie wurde bei einer engen Begegnung in jüngerer Zeit mit der nahen, großen Spiralgalaxie M81 aufgewühlt. Das erklärt jedoch nicht die Quelle des rot leuchtenden, nach außen expandierenden Gases.

Aktuelle Hinweise lassen vermuten, dass dieses Gas durch eine Kombination der Teilchenwinde vieler Sterne nach außen getrieben wird. Die Sterne erzeugen gemeinsam einen galaktischen Superwind.

Dieses Fotomosaik betont eine spezifische Farbe von rotem Licht, das von ionisiertem Wasserstoff abgestrahlt wird. Dieses Licht zeichnet die Filamente des Gases detailreich nach. Die Filamente sind länger als 10.000 Lichtjahre. Die Zigarrengalaxie ist 12 Millionen Lichtjahre entfernt. Im Infrarotlicht ist sie die hellste Galaxie am Himmel. Im sichtbaren Licht ist sie mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Großer Bär (Ursa Major) zu sehen.

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Die Entstehung des Mondes

Videocredit: LRO, SVC, NASA

Wie verlief die Entstehung des Mondes? Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren verursachte ein marsgroßes Objekt einen gewaltigen Einschlag auf der Erde. Der Mond entstand wahrscheinlich aus den Trümmern, die dabei ausgeworfen wurden. Im Video ist zu sehen, wie diese Trümmer durch Gravitation verdichtet wurden. Kurz danach kühlte die rot glühende Oberfläche des Mondes aus und zerbrach.

Große und kleine Gesteinsbrocken trafen weiterhin die Oberfläche. Ein Einschlag vor etwa 4,3 Milliarden Jahren war besonders groß, dabei entstand das Aitken-Becken. Darauf folgte ein Zeitraum mit schwerem Bombardement, der Hunderte Millionen Jahre dauerte. Dabei entstanden auf der ganzen Oberfläche große Becken, die sich in den nächsten Milliarden Jahren auf der erdzugewandten Seite mit Lava füllten. Diese kühlten schließlich zu den dunklen Meeren aus, die wir heute sehen. Die unablässigen Einschläge bildeten die vielen Krater, die wir heute sehen.

Erst im Laufe der letzten Milliarde an Jahren wurden es langsam ruhiger. Heute ist der ausgekühlte Mond, den wir kennen und lieben, so dunkel wie Kohle und zeigt der Erde immer die gleiche Seite. Wie der Mond nun genau entstand und warum sich nur auf der erdzugewandten Seite Mondmeere befinden, wird weiterhin erforscht.

Frühlingsbeginn: Heute sind Tag und Nacht auf der ganzen Erde gleich lang
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M82: Sternbildungsgalaxie mit Superwind

Mitten im Bild befindet sich die zerstört wirkende Zigarrengalaxie M82. Ihr heller Kern, der diagonal im Bild lieft, wird von roten Nebelfetzen gekreuzt.

Bildcredit und Bildrechte: Dietmar Hager, Torsten Grossmann

M82 heißt wegen ihres länglichen Aussehens auch Zigarrengalaxie. Sie ist eine Sternbildungsgalaxie mit einem Superwind. Supernova-Explosionen und starke Winde von massereichen Sternen führen zu einem Ausbruch an Sternbildung in M82 und zu gewaltigen Materieströmen.

Das scharfe Kompositbild entstand aus Aufnahmen von kleinen Teleskopen auf der Erde. Das Bild zeigt klare Hinweise auf den Superwind aus der Zentralregion der Galaxie. Das Kompositbild betont die Emissionen der Filamente aus atomarem Wasserstoff in rötlichen Farbtönen. Die Filamente sind mehr als 10.000 Lichtjahre lang. Der Superwind ist mit schweren Elementen angereichert. Diese schweren Elemente sind in massereichen Sternen entstanden. Ein Teil des Gases gelangt vielleicht in den intergalaktischen Raum.

Die rasende Sternbildung in M82 begann mit einer engen Begegnung mit der nahe gelegenen Galaxie M81. Sie dauert voraussichtlich etwa 100 Millionen Jahre an. M82 ist 12 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich an der nördlichen Grenze der Großen Bärin (Ursa Major).

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Arp 272

Im Bild sind mehrere Galaxienkerne, die von teils verzerrten, blau leuchtenden Spiralarmen umgeben sind.

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

Beschreibung: Auf diesem kosmischen Porträt kollidieren zwei große Galaxien mit verketteten Spiralarmen. Es entstand aus Bilddaten des Hubble-Vermächtnisarchivs. Die beiden Galaxien sind im Atlas ungewöhnlicher Galaxien des Astronomen Halton Arp als Arp 272 katalogisiert.

Die Galaxie unten in der Mitte ist auch als NGC 6050 bekannt, die rechte obere wird auch als IC 1179 bezeichnet. Die dritte Galaxie ist wahrscheinlich ebenfalls Mitglied des wechselwirkenden Systems. Sie befindet sich links über der größeren Spirale NGC 6050.

Die Galaxien sind ungefähr 450 Millionen Lichtjahre entfernt und befinden sich im Herkules-Galaxienhaufen. In dieser Entfernung ist das Bild mehr als 150.000 Lichtjahre breit. Das Szenario sieht zwar seltsam aus, doch inzwischen ist bekannt, dass Galaxienkollisionen und mögliche Verschmelzungen häufig vorkommen.

Arp 272 stellt ein Stadium in diesem unausweichlichen Prozess dar. Wir wissen sogar, dass sich die nahe Spiralgalaxie in Andromeda unserer Galaxis nähert. Arp 272 ist vielleicht ein Ausblick auf die Kollision von Andromeda und der Milchstraße in ferner Zukunft.

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Galaxie NGC 474: kosmischer Mixer

Zwei Galaxien im Bild wirken sehr gleichförmig, die obere ist kleiner, spiralförmiger und heller, die untere ist von eigenartigen Schalen umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: P.-A. Duc (CEA, CFHT), Atlas 3D Arbeitsgemeinschaft

Beschreibung: Was geschieht mit der Galaxie NGC 474? Die mehrlagigen Emissionsschichten wirken eigenartig komplex und unerwartet, weil die elliptische Galaxie auf weniger gut aufgelösten Bildern sehr strukturlos aussieht. Die Ursache der Schalen ist noch unbekannt.

Vielleicht handelt es sich bei den Gezeitenschweifen um Rückstände, die bei der Aufnahme vieler kleiner Galaxien in den letzten Milliarden Jahre übrig geblieben sind. Oder die Schalen sind ähnlich wie Wellen in einem Teich, da die immer noch andauernde Kollision mit der Spiralgalaxie knapp über NGC 474 Dichtewellen verursacht, die den galaktischen Riesen kräuseln.

Unabhängig von der Ursache zeigt das Bild, dass zumindest einige elliptische Galaxien in jüngerer Vergangenheit entstanden sind und dass die äußeren Hüllen der meisten großen Galaxien nicht wirklich glatt sind, sondern vielschichtig. Der Auslöser dafür sind regelmäßige Wechselwirkungen mit – und Einlagerung von – kleineren, nahe gelegenen Galaxien. Der Hof unserer Milchstraße ist zum Beispiel ebenfalls unerwartet komplex.

NGC 474 ist etwa 250.000 Lichtjahre groß, ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Fische (Pisces).

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NGC 3314: Wenn Galaxien einander überlappen

Zwei Galaxien im Bild liegen zufällig in einer Sichtlinie und bilden einen dichten Wirbel aus Sternen und Staub.

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

Beschreibung: NGC 3314 sind eigentlich zwei riesige Spiralgalaxien, die nur zufällig fast genau in einer Sichtlinie liegen. Die Spirale im Vordergrund ist fast von oben zu sehen, ihre Form erinnert an ein Feuerrad mit jungen, hellen Sternhaufen.

Vor dem Licht der Hintergrundgalaxie liegen scheinbar dunkle, wirbelnde Bahnen aus interstellarem Staub. Sie bestimmen die von oben sichtbare Spiralstruktur. Die Staubbahnen sind überraschend ausufernd. Dieses interessante Paar überlappender Galaxien ist eines von wenigen Systemen, in denen man mithilfe der Absorption von Licht, das von Sternen hinter der Galaxie abgestrahlt wird, die Verteilung von Staub direkt untersuchen kann.

Die hintere Galaxie von NGC 3314 ist etwa 140 Millionen Lichtjahre entfernt, die vordere Galaxie ist 117 Millionen Lichtjahre entfernt. Beide befinden sich im vielköpfigen Sternbild Wasserschlange. Die Galaxie im Hintergrund ist in der geschätzten Entfernung fast 70.000 Lichtjahre breit.

Dieses neue Komposit der überlappenden Galaxien entstand mithilfe eines synthetischen dritten Kanals aus zwei Farbbild-Datensätzen im Hubble-Vermächtnisarchivs.

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M64: die Dornröschengalaxie

Die Galaxie im Bild hat ein sehr helles Zentrum, das von einem sehr dicken, ungewöhnlich dunklen Staubwulst umgeben ist.

Credit: NASA und das Hubble-Vermächtnisteam (AURA/STScI), S. Smartt (IoA) und D. Richstone (U. Michigan) et al.

Beschreibung: Die Dornröschengalaxie wirkt auf den ersten Blick friedlich. Sie wälzt sich jedoch hin und her. Als unerwartete Wendung zeigten aktuelle Beobachtungen, dass das Gas in den äußeren Regionen der fotogenen Spirale in die entgegengesetzte Richtung aller Sterne rotiert.

Kollisionen zwischen dem Gas in den inneren und äußeren Regionen erzeugen viele heiße, blaue Sterne und rötliche Emissionsnebel. Das Bild wurde 2001 mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen und 2004 veröffentlicht. Die faszinierenden inneren Bewegungen von M64, die auch als NGC 4826 katalogisiert ist, sind vermutlich das Ergebnis einer Kollision zwischen einer kleinen und einer großen Galaxie. Die sich dabei entstandene Mischung ist wohl noch nicht zur Ruhe gekommen.

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