Schlagwort: Kollision

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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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Die Galaxie NGC 474: Schalen und Sternströme

Die beiden Galaxien im Bild sind von komplexen Höfen umgeben, die wahrscheinlich ein Hinweis auf Gezeiten bei einer engen Begegnung sind.

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

Was passiert mit der Galaxie NGC 474? Die vielschichtigen Absonderungen wirken seltsam komplex. Angesichts der relativ strukturlosen Erscheinung der elliptischen Galaxie auf weniger detailreichen Bildern ist das unerwartet. Die Ursache der Schalen ist noch unbekannt. Es sind vielleicht Gezeitenschweife, die beim Aufsaugen zahlreicher kleiner Galaxien im Laufe der letzten Milliarde Jahre entstanden sind.

Die Hüllen sind ähnlich wie Wellen in einem Teich. Die Kollision mit der Spiralgalaxie über NGC 474 ist noch im Gange. Sie verursacht Dichtewellen, die durch den galaktischen Riesen wogen. Unabhängig von der tatsächlichen Ursache zeigt das Bild eine zunehmende Einigkeit darüber, dass zumindest einige elliptische Galaxien in jüngster Vergangenheit entstanden sind.

Die äußeren Höfe der meisten großen Galaxien sind eigentlich nicht gleichförmig, sondern komplex. Das wird durch häufige Wechselwirkungen mit – und die Aufnahme von – kleineren Galaxien in der Nähe verursacht. Der Hof unserer Milchstraße ist ein Beispiel für so eine unerwartete Komplexität. NGC 474 ist etwa 250.000 Lichtjahre groß. Sie liegt ungefähr 100 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Fische (Pisces).

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Arp 94

In der Bildmitte schweben zwei Galaxien im fast leeren Raum, die linke ist kleiner als die rechte. Sie sind von vielen zarten Hüllen und Sternbahnen umgeben. Außen sind wenige Sterne lose verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.) Mitarbeit: David Martinez-Delgado (MPIA, IAC), et al.

Dieses Teleskopbild zeigt einen kosmischen Augenblick im stürmischen Leben zweier Galaxien: der großen Spiralgalaxie NGC 3227 und der kleineren elliptischen Galaxie NGC 3226. Das detailreiche Bild zeigt sie bei einem andauernden Gravitationstanz. Auch die zarten Sternströme sind zu sehen, die bei wiederholten nahen Begegnungen der Galaxien durch die Gezeiten ausgeschleudert wurden.

Das Paar ist mehr als 50 Millionen Lichtjahre entfernt. Es befindet sich im Sternbild Löwe. Seine Erscheinung führte zu einem Eintrag im Katalog ungewöhnlicher Galaxien, es trägt die Bezeichnung Arp 94. Doch solche galaktischen Kollisionen und Verschmelzungen sind vermutlich ein normaler Ablauf in der Entwicklung von Galaxien, auch unserer Milchstraße.

NGC 3227 ist etwa 90.000 Lichtjahre breit, also ähnlich groß wie unsere Milchstraße. Nach neuesten Erkenntnissen ist sie eine aktive Seyfert-Galaxie mit einem sehr massereichen Schwarzen Loch im Zentrum.

Hinweis: Hier findet ihr alternative APOD-Lesemöglichkeiten

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M31 versus M33

Links und rechts neben dem Stern Mirach in der Mitte halten sich die hellen Galaxien M31 und M33 in den Sternbildern Andromeda und Dreieck scheinbar die Waage.

Bildcredit und Bildrechte: Rogelio Bernal Andreo (Deep Sky Colors)

Die Spiralgalaxien M31 (links) und M33 sind am Himmel des Planeten Erde etwa 14 Grad voneinander entfernt. Das sind 28 Vollmond-Durchmesser. Neben unserer Milchstraße sind sie zwei große Mitglieder der Lokalen Gruppe. Dieses Weitwinkel-Teleskopmosaik zeigt farbige Details der Spiralstruktur in beiden massereichen Nachbargalaxien. Sie halten einander auf beiden Seiten des Sterns Mirach die Waage. Mirach ist der Betastern im Sternbild Andromeda.

Die Andromedagalaxie M31 ist 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Die Entfernung zur Dreiecksgalaxie M33 beträgt ungefähr 3 Millionen Lichtjahre. Mirach ist nur 200 Lichtjahre von der Sonne entfernt. Er leuchtet mitten in der Milchstraße, wie auch die matten Wolken aus Staub, die nur wenige Lichtjahre über der galaktischen Ebene durchs Bildfeld ziehen.

M31 und M33 sind scheinbar weit voneinander entfernt. Doch sie sind in einem Gravitationstanz gefangen. Die Radioastronomie lieferte Hinweise auf eine Brücke zwischen den beiden aus neutralem Wasserstoff. Das ist ein Indiz für eine frühere nahe Begegnung. Basierend auf Messungen wurden Gravitationssimulationen durchgeführt. Sie prognostizieren, dass die Milchstraße, M31 und M33 nahe Begegnungen und vielleicht auch Verschmelzungen durchleben werden, aber erst Milliarden Jahre in der Zukunft.

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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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