Schlagwort: Kollision

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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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P/2010 A2: Ungewöhnlicher Asteroidenschweif – Hinweis auf einen heftigen Zusammenstoß

Das Bild zeigt einen Kometenschweif, der von links unten diagonal sehr gerade nach rechts oben verläuft. Rechts unten ist ein Einschub, der den Kometenkopf detailreich zeigt.

Credit: NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA)

Beschreibung: Was ist dieses fremdartige Objekt? Es wurde am 6. Januar auf LINEAR-Bildern von der Erde aus entdeckt und erschien ungewöhnlich genug, um letzte Woche weitere Untersuchungen mit dem Weltraumteleskop Hubble durchzuführen. Oben seht ihr, was Hubble sah. Vermutlich ist P/2010 A2 anders ist als jedes zuvor beobachtete Objekt. Auf den ersten Blick besitzt es anscheinend es einen Kometenschweif. Eine nähere Betrachtung zeigt einen von der Schweifmitte versetzten 140 Meter großen Kern, eine sehr ungewöhnliche Struktur nahe dem Kern und kein erkennbares Gas im Schweif. Da das Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter kreist, besagt eine vorläufige Hypothese, die alle bisher bekannten Hinweise erklärent, dass P/2010 A2 aus den Trümmern einer Kollision besteht, die kürzlich zwischen zwei kleinen Asteroiden stattfand. Wenn das stimmt, stießen die Objekte mit mehr als 15.000 Kilometern pro Stunde zusammen, das ist die fünffache Geschwindigkeit einer Gewehrkugel, und die freigesetzte Energie ist höher als die einer Atombombe. Der Druck des Sonnenlichtes verteilte dann die Trümmer in einen nachziehenden Schweif. Künftige Untersuchungen von P/2010 A2 könnten die Natur der ursprünglichen Kollision besser ermitteln und helfen der Menschheit, die frühen Jahre unseres Sonnensystems besser zu verstehen, in denen viele solche Kollisionen stattfanden.

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Staub und die Gruppe NGC 7771

Das Bild ist mit wenigen, aber hellen Sternen und schwachen Hintergrundnebeln gefüllt. In der Mitte leuchten zwei kleine verzerrte Spiralgalaxie sowie mehrere kleine Spiralen.

Credit und Bildrechte: Ken Crawford (Rancho-Del-Sol-Observatorium)

Beschreibung: Diese eindrucksvolle Himmelslandschaft zeigt Galaxien der Gruppe um NGC 7771. Die Galaxie NGC 7771 ist 200 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Pegasus, es ist die große, von der Seite sichtbare Spirale nahe der Mitte, sie hat einen Durchmesser von etwa 75.000 Lichtjahren. Auch die beiden kleineren Galaxien darunter gehören zur Gruppe. Die riesige Spirale NGC 7769 rechts ist von oben zu sehen. Galaxien der Gruppe NGC 7771 wechselwirken miteinander und durchlaufen wiederholte nahe Begegnungen, die in kosmischen Zeiträumn zu einer Verschmelzung von Galaxien führen. Die Wechselwirkungen führen zu Galaxienverformungen und zarten Sternströmen, die durch Gravitation und Gezeiten entstehen. Doch eine klare Sicht auf die Galaxiengruppe ist schwierig, das detailreiche Bild zeigt auch ausgedehnte Wolken aus Staub im Vordergrund, die durch das Feld verlaufen. Die trüben, staubhaltigen Nebel reflektieren Sternenlicht unserer eigenen Milchstraße und liegen nur wenige hundert Lichtjahre über der galaktischen Ebene.

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Galaxiengruppe NGC 7771

Drei markante Galaxien sind im Bild verteilt.

Credit und Bildrechte: Kent Biggs

Schiebt den Mauspfeil über das Bild, dann erkennt ihr drei Mitglieder dieser beeindruckenden Galaxienansammlung. Es ist die NGC 7771-Gruppe im hoch fliegenden Sternbildes Pegasus. Ihre Entfernung beträgt fast 200 Millionen Lichtjahre.

Die größte Galaxie ist die Balkenspirale NGC 7771. Sie hat einen Durchmesser von etwa 75.000 Lichtjahren. Eines Tages wird sie Teil einer noch größeren Galaxie sein. Die Galaxien der Gruppe führen wiederholte enge Begegnungen durch. Am Ende verschmelzen sie zu einer sehr großen Galaxie. Der Prozess dauert Hunderte Millionen Jahre. Er gehört nach unserem heutigen Verständnis zur Entwicklung von Galaxien, auch unserer Milchstraße.

Hinweis: Die kommentierte Version des Bildes entstand mit Astrometry.net.

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