Atome-für-Frieden-Galaxienkollision

Mitten im Bild, in dem Sterne gleichmäpig verteilt sind, leuchtet ein weißes Knäul von dem nach links und rechts oben Sternströme auslaufen.

Credit: ESO

Beschreibung: Wird das einst aus unserer Galaxis, der Milchstraße? Vielleicht – wenn wir in wenigen Milliarden Jahren mit der Andromedagalaxie kollidieren. Oben ist NGC 7252 abgebildet, ein Durcheinander aus Sternen, das bei der gewaltigen Kollision zweier riesiger Galaxien entstand. Die Kollision dauert Hunderte Millionen Jahre und ist daher im oben gezeigten Bild quasi in der Zeit eingefroren. Dieser Tumult wird wegen der Ähnlichkeit mit der Grafik eines Atoms „Atome-für-Frieden-Galaxie“ genannt.

Dieses Bild wurde vom 2,2-Meter-Teleskop von MPG und ESO in Chile aufgenommen. NGC 7252 ist 600.000 Lichtjahre breit und etwa 220 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Wassermann (Aquarius). Da die Seitwärtsgeschwindigkeit der Andromedagalaxie (M31) derzeit unbekannt ist, weiß niemand mit Sicherheit, ob die Milchstraße tatsächlich mit M31 kollidieren wird.

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Das Zentrum von Centaurus A

Links ist in einem Kreis die Galaxie Centaurus A abgebildet, rechts eine Detailaufnehme des Zentrums mit sehr markanten Staubbahnen.

Credit: E.J. Schreier (AUI) et al., Hubble, NASA; Einschub: NOAO

Beschreibung: Ein fantastisches Durcheinander junger blauer Sternhaufen, riesiger leuchtender Gaswolken und imposanter dunkler Staubbahnen umgibt die Zentralregion der aktiven Galaxie Centaurus A. Dieses Mosaik aus Bildern des Weltraumteleskops Hubble, das in blauem, grünem und rotem Licht aufgenommen wurde, ist so bearbeitet, dass es den kosmischen Mahlstrom in natürlichen Farben abbildet.

Infrarotbilder des Hubble-Teleskops zeigten auch, dass im Zentrum dieser Aktivität anscheinend Materiescheiben verborgen sind, die in ein Schwarzes Loch mit einer Milliarde Sonnenmassen hineinstrudeln.

Centaurus A ist anscheinend das Ergebnis der Kollision zweier Galaxien, und die übrig gebliebenen Trümmer werden ununterbrochen von dem Schwarzen Loch verschlungen. Forschende der Astronomie glauben, dass die Umtriebe in so einem Schwarzen Loch die Radio, Röntgen- und Gammastrahlenenergie hervorbringen, die von Centaurus A und anderen aktiven Galaxien abgestrahlt wird.

Für eine aktive Galaxie ist Centaurus A relativ nahe, sie ist nur 10 Millionen Lichtjahre entfernt, und sie ist ein verhältnimäßig leicht zugängliches Labor, um diese mächtigen Energiequellen zu erforschen.

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Arp 188 und der Gezeitenschweif der Kaulquappe

Links unten leuchtet das Zentrum einer Galaxie, die dreidimensional von Sternschleifen umwickelt ist. Ein Schweif aus Sternen ist nach rechts oben herausgezogen.

Credit: H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick), ACS-Wissenschaftsteam, ESA, NASA

Beschreibung: Warum hat diese Galaxie einen so langen Schweif? Diese Aussicht wurde mit der Advanced Camera for Surveys (ACS) des Weltraumteleskops Hubble aufgenommen. Hier bilden ferne Galaxie eine dramatische Kulisse für die zerrissene Spiralgalaxie Arp 188, die Kaulquappengalaxie. Die kosmische Kaulquappe ist etwa 420 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im nördlichen Sternbild Drache. Ihr auffälliger Schweif ist etwa 280.000 Lichtjahre lang und enthält massereiche blaue Sternhaufen.

Einer Geschichte zufolge zog eine kompaktere, eindringende Galaxie vor Arp 188 vorbei – in dieser Ansicht von links nach rechts – und wurde durch den Einfluss ihrer Gravitation um die Kaulquappe herum nach hinten geschleudert. Bei der engen Begegnung zogen die Gezeitenkräfte Sterne, Gas und Staub aus der Spiralgalaxie heraus. So entstand der eindrucksvolle Schweif.

Die eindringende Galaxie liegt schätzungsweise 300.000 Lichtjahre hinter der Kaulquappe. Sie ist links unten hinter den Spiralarmen der Vordergrundgalaxie zu sehen. Wie ihr irdischer Namensvetter wird wahrscheinlich auch die Kaulquappengalaxie ihren Schweif verlieren, wenn sie älter wird, und die Sternhaufen des Schweifes werden kleinere Begleiter der großen Spiralgalaxie bilden.

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Arp 286: Trio in Virgo

Im Bild sind zwei größere Galaxien, rechts eine "stehende", schräg sichtbare Spiralgalaxie, in der Mitte eine längliche Spiralgalaxie mit herausgezogenen Armen und rechts unten eine kleine, blasse, blaue Spiralgalaie. Rechts sind zwei hellere Sterne, einer blau, einer orangefarben. Im Hintergrund sind Sterne verteilt.

Credit und Bildrechte: Stephen Leshin

Beschreibung: Diese Szenerie ist eine interessante Teleskopkomposition in gelb und blau. Sie zeigt ein Trio miteinander wechselwirkender Galaxien im Sternbild Jungfrau (Virgo), das fast 90 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Links mimen zwei gezackte Vordergrundsterne in der Milchstraße die Farbtöne des Galaxientrios, eine Erinnerung daran, dass Sterne in unserer Galaxis jenen in den fernen Inseluniversen ähnlich sind.

NGC 5566 (rechts) leuchtet überwiegend gelb mit ausladenden Spiralarmen und Staubbahnen. Sie ist riesig und hat einen Durchmesser von etwa 150.000 Lichtjahren. Knapp darunter liegt die kleine blaue NGC 5569. Die dritte Galaxie, NGC 5560 nahe der Mitte, ist mehrfärbig und offensichtlich durch ihre Wechselwirkung mit NGC 5566 gestreckt und verzerrt.

Das Galaxientrio ist in Halton Arps Atlas of Peculiar Galaxies aus dem Jahr 1966 als Arp 286 vermerkt. Solche kosmischen Wechselwirkungen wurden inzwischen als häufiger Abschnitt in der Entwicklung von Galaxien erkannt.

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Die Antennengalaxien in Kollision

Das hoch aufgelöste Zentrum einer Galaxie ist von vielen dunklen Wolken überzogen, dazwischen leuchten hellrote Sternbildungsgebiete.

Credit: NASA, ESA und B. Whitmore (STScI) et al.; Bildbearbeitung: Davide De Martin

Beschreibung: Zwei Galaxien im Raben gehen aufeinander los, hier sind die aktuellsten Bilder. Wenn zwei Galaxien kollidieren, tun das die Sterne, aus denen sie bestehen, normalerweise nicht, weil Galaxien hauptsächlich aus leerem Raum bestehen. Die Sterne, egal wie hell sie sind, nehmen nur sehr wenig von diesem Raum ein.

Während der langsamen, hunderte Millionen Jahre dauernden Kollision kann eine Galaxie die andere gravitativ auseinanderreißen, und der Staub und das Gas, die in beiden Galaxien reichlich vorhanden sind, kollidieren. Bei diesem Kampf der Titanen werden Staubsäulen, die massereiche Molekülwolken markieren, im Lauf der galaktischen Begegnung komprimiert. Dadurch entstehen plötzliche Millionen Sterne, von denen manche in massereichen Sternhaufen durch Gravitation aneinander gebunden sind.

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Galaxien im Fluss

Mitten im Bild schwebt eine schräg von der Seite sichtbare Spiralgalaxie, darüber ist eine kleinere Galaxie. Rundum sind wenige Sterne verteilt.

Credit und Bildrechte: Martin Pugh

Beschreibung: Große Galaxien wachsen, indem sie kleine verschlingen. Sogar unsere Galaxis betreibt galaktischen Kannibalismus und verschlingt kleine Galaxien, die ihr zu nahe kommen und von der Gravitation der Milchstraße eingefangen werden. Diese Praxis ist im Universum weit verbreitet.

Dieses auffällige Paar miteinander wechselwirkender Galaxien am Ufer des südlichen Sternbildes Eridanus (der Fluss) veranschaulicht das. Die riesige, verzerrte Spiralgalaxie NGC 1532, die mehr als 50 Millionen Lichtjahre entfernt ist, ist offenbar in einem Gravitationskampf mit der Zwerggalaxie NGC 1531 gefangen. Diesen Kampf könnte die kleinere Galaxie verlieren.

Die von der Kante sichtbare Spirale NGC 1532 hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren. Das Paar NGC 1532 und NGC 1531 auf diesem Bild ähnelt vermutlich dem gut erforschten System einer von oben sichtbaren Spirale mit kleinem Begleiter, das als M51 bekannt ist.

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Galaxien an einem Band

Im Bild mit wenigen Sternen sind in der Mitte zwei Galaxien übereinander, die untere wirkt strukturlos mit hellem Kern und Nebel rundherum, die obere hat verzerrte Strukturen.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona

Beschreibung: Die Galaxien NGC 5216 (oben) und NGC 5218 sehen aus, als hingen sie an einem Faden. Natürlich ist dieser Faden ein etwa 22.000 Lichtjahre langer kosmischer Schweif, er besteht aus Gas, Staub und Sternen.

Das wechselwirkende Galaxienpaar ist auch als Keenans System (nach ihrem Entdecker) oder Arp 104 bekannt. Es ist etwa 17 Millionen Lichtjahre entfernt und befindet sich im Sternbild Großer Bär. Der Trümmerschweif, der sie verbindet, und die kommaförmigen Fortsätze von NGC 5218 sowie die verzerrten Armen von NGC 5216 sind eine Folge der Gezeiten, die durch die Gravitation hervorgerufen werden. Die Gezeiten zerreißen die Galaxien, während sie immer wieder nahe aneinander vorbeischwingen.

Die Begegnungen dauern Milliarden Jahren und führen wahrscheinlich zu einer einzigen Sternengalaxie. Solche spektakulären galaktischen Verschmelzungen wurden als normaler Teil der Entwicklung von Galaxien erkannt – auch unserer Milchstraße.

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Hubble-Remix: Aktive Galaxie NGC 1275

Vor einer elliptischen Galaxie in der Mitte zeichnen sich lange Filamente ab, darum herum sind Sterne und kleine elliptische Galaxien verteilt.

Credit: Daten: Hubble-Vermächtnisarchiv, ESA, NASA; Bearbeitung: Al Kelly

Beschreibung: Die aktive Galaxie NGC 1275 ist das zentrale, markanteste Mitglied des großen und relativ nahe gelegenen Perseus-Galaxienhaufens. Die aktive Galaxie wirkt im sichtbaren Licht ungestüm und ist auch eine gewaltige Quelle von Röntgenstrahlen und Radioemissionen. NGC 1275 häuft Masse an, weil ganze Galaxien in sie hineinfallen und am Ende ein sehr massereiches Schwarzes Loch im Kern der Galaxie speisen.

Dieses Farbkompositbild wurde aus Archivdaten des Weltraumteleskops Hubble nachgebildet. Es betont die daraus entstehenden galaktischen Trümmer und Filamente aus leuchtendem Gas, von denen manche bis zu 20.000 Lichtjahre lang sind. Die Filamente sind in NGC 1275 beständig, trotz des Tumults galaktischer Kollisionen, die sie eigentlich zerstören sollten. Was hält die Filamente zusammen? Beobachtungen lassen den Schluss zu, dass Magnetfelder, die vom Zentrum der Galaxie durch die Aktivität des Schwarzen Lochs ausgehen, die Strukturen zusammenhalten.

NGC 1275 ist auch als Perseus A bekannt. Sie ist breiter als 100.000 Lichtjahre und etwa 230 Millionen Lichtjahre entfernt.

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