Schlagwort: Kollision

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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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Schwarze Löcher in verschmelzenden Galaxien

Das Mosaik zeigt mehrere Bildfelder mit Galaxienkollisionen, die bei einer Durchmusterung erstellt wurden.

Credit: NASA / Swift / NOAO / Michael Koss und Richard Mushotzky (Univ. Maryland)

Beschreibung: Gewaltige Galaxienverschmelzungen können sehr massereiche Schwarze Löcher speisen. Theoretisch ist das Ergebnis starke Strahlung aus den Regionen um sehr massereiche Schwarze Löcher, das führt zu einigen der leuchtstärksten Objekten im Universum. Astronom*innen bezeichnen sie als aktive galaktische Kerne (AGN).

Jahrzehntelang stand jedoch anscheinend nur etwa 1 Prozent der AGN im Zusammenhang mit Galaxienverschmelzungen. Neue Ergebnisse einer Himmelsdurchmusterung des NASA-Satelliten Swift im harten (energiereichen) Röntgenlicht zeigt nun jedoch einen starken Zusammenhang von AGN mit verschmelzenden Galaxien. Die harte Röntgenstrahlung durchdringt die Staub- und Gaswolken in verschmelzenden Galaxien leichter. So zeigt sich, dass Strahlung von aktiven Schwarzen Löchern vorhanden ist.

In den Bildfeldern sind die Orte eingekreist, an denen im Röntgenbereich sehr massereiche Schwarze Löcher entdeckt wurden. Man findet sie in vielen verschmelzenden Galaxiensystemen. Die optischen Bilder stammen vom Kitt Peak National Observatory in Arizona. Oben in der Mitte ist NGC 7319 und eine kompakte Galaxiengruppe, die als Stephans Quintett bekannt ist.

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Die Antennen

In der Mitte sind zwei Galaxien eng nebeneinander und verwickelt, nach links unten und rechts unten ziehen sich ausladende Gezeitenschweife aus Sternen.

Credit und Bildrechte: Star Shadows Remote Observatory und PROMPT/CTIO (Jack Harvey, Steve Mazlin, Rick Gilbert und Daniel Verschatse)

Beschreibung: Etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernt im südlicheren Sternbild Rabe (Corvus) kollidierten zwei große Galaxien. Sie sind als NGC 4038 und NGC 4039 katalogisiert. Im Lauf dieses schwerfälligen, etwa eine Milliarde Jahre dauernden Ereignisses kollidieren jedoch nicht die Sterne in den beiden Galaxien, sondern ihre riesigen Wolken aus molekularem Gas und Staub. Dabei lösen sie nahe dem Zentrum des kosmischen Trümmerhaufens stürmische Sternentstehungsepisoden aus.

Diese atemberaubende Ansicht reicht über 500.000 Lichtjahre, sie zeigt auch neue Sternhaufen sowie Materie, die durch gravitative Gezeitenkräfte weit vom Ort des Zusammenstoßes weggeschleudert wurde. Die visuelle Erscheinung der weit geschleuderten bogenförmigen Strukturen verlieh dem Galaxienpaar seinen bekannten Namen: die Antennen.

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NGC 1055: Galaxie in einer Schachtel

Mitten im Bild leuchtet eine kleine Spiralgalaxie. Wir blicken auf die Kante, die von einem breiten Staubband durchzogen ist. Darunter sind zwei markante gezackte Sterne, links ein gelber, rechts ein blauer.

Credit und Bildrechte: Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.), in Zusammenarbeit mit David Martinez-Delgado (MPIA, IAC), et al.

Beschreibung: Die große, schöne Spiralgalaxie NGC 1055 ist ein markantes Mitglied einer etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernten kleinen Galaxiengruppe im furchterregenden Sternbild Walfisch (Cetus). Das von der Seite sichtbare Inseluniversum ist etwa 100.000 Lichtjahre breit und somit ähnlich groß wie unsere Milchstraße. Die bunten, gezackten Sterne auf diesem kosmischen Porträt von NGC 1055 befinden sich im Vordergrund mitten in der Milchstraße.

Zusammen mit einzelnen, weiter entfernten Hintergrundgalaxien zeigt das detailreiche Bild auch einen seltsamen, schachtelartigen inneren Hof, der weit über und unter die staubhaltige Ebene dieser Galaxie reicht. Der Hof ist von zarten, schmalen Strukturen eingeschnürt und besteht vielleicht aus den verstreuten Trümmern einer Begleitgalaxie, die vor etwa 10 Milliarden Jahren von der größeren Spirale auseinandergerissen wurde.

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NGC 4651: Die Schirmgalaxie

Die überlagerten roten Schalen sind die berechneten Trümmer einer kleinen Begleitgalasie der größeren Galaxie im Bild.

Bildcredit und Bildrechte: R Jay Gabany (Blackbird Obs.), Mitarbeit: David Martinez-Delgado (MPIA, IAC) et al.

Beschreibung: Die Spiralgalaxie NGC 4651 befindet sich etwa 35 Millionen Lichtjahre entfernt im gepflegten Sternbild Coma Berenices. Diese Galaxie mit etwa 50.000 Lichtjahren Durchmesser hat eine zarte schirmförmige Struktur (rechts), deren Ausdehnung außerhalb der hellen Galaxienscheibe ungefähr weitere 50.000 Lichtjahre beträgt.

Der riesige kosmische Schirm besteht, wie nun bekannt ist, aus Gezeiten-Sternströmen. Die Ströme sind ausgedehnte Schweife aus Sternen, die durch die Gravitation einer kleineren Begleitgalaxie herausgerissen wurden. Die Begleitgalaxie wrde schließlich auseinandergerissen.

Wenn ihr den Mauspfeil über das Bild schiebt, wird eine Simulation der Trümmer der Begleitgalaxie eingeblendet, als sie zerrissen und von NGC 4651 absorbiert wurde. Aktuelle Arbeiten einer Zusammenarbeit von Amateur- und Profiastronomen* mit dem Ziel zarte Strukturen um helle Galaxien abzubilden, zeigen, dass sogar in nahe gelegenen Galaxien solche Gezeitenströme häufig vorkommen. Das Ergebnis wird von Galaxienbildungsmodellen prognostiziert, auch von Modellen zur Bildung unserer Milchstraße.

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Galaxienkrieg: M81 versus M82

Links im Bild ist die irreguläre Galaxie M82 mit einem roten Nebel in der Mitte, rechts ist die schräg von oben sichtbare Spiralgalaxie M81 mit gelblichem Kern und ausgeprägten Spiralarmen.

Credit und Bildrechte: Leonardo Orazi

Beschreibung: Rechts steht die von blauen Spiralarmen umgebene Spiralgalaxie M81. Links befindet sich die mit rotem Gas markierte und von Staubwolken umgebene irreguläre Galaxie M82. Die Ansicht zeigt zwei Mammutgalaxien, die in einem gravitativen Gefecht gefangen sind, das sie seit Milliarden Jahren austragen. Die Gravitation jeder Galaxie beeinflusst die andere bei jedem der hundert Millionen Jahre dauernden Durchgänge auf dramatische Weise. Beim letzten Durchgang erzeugte die Gravitation von M82 wahrscheinlich Dichtewellen, die sich um M81 herum kräuseln, dadurch entstand wohl die Fülle in den Spiralarmen von M81. Doch M81 ließ M82 mit stürmischen Sternbildungsregionen und kollabierenden Gaswolken zurück, die so energiereich sind, dass die Galaxie im Röntgenlicht leuchtet. In wenigen Milliarden Jahren bleibt nur eine einzige Galaxie übrig.

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