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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Die Antennen

In der Bildmitte leuchten zwei Galaxienkerne, die ineinander verschlungen sind. Nach links oben und nachunten sind lange Schweife hinausgezogen. Das ganze Gebilde erinnert an krumme Antennen.

Bildcredit und Bildrechte: Erfassung und Datenreduktion: Andrey Oreshko (Elena Remote Observatory), Bearbeitung: Dietmar Hager (Stargazer Observatory)

Beschreibung: Etwa 60 Millionen Lichtjahre entfernt kollidieren zwei große Galaxien im südlichen Sternbild Rabe (Corvus). Doch die Sterne in beiden Galaxien kollidieren nicht. Stattdessen stoßen ihre großen Wolken aus molekularem Gas und Staub gegeneinander. Das löst heftige Episoden an Sternbildung nahe dem Zentrum des kosmischen Trümmerhaufens aus.

Die Galaxien sind als NGC 4038 und NGC 4039 katalogisiert. Das schwerfällige Ereignis dauert Hunderte Millionen Jahre. Diese beeindruckende Ansicht ist etwa 500.000 Lichtjahre breit. Sie zeigt neue Sternhaufen und Material, das durch Gezeitenkräfte weit vom Schauplatz des Zusammenstoßes weggeschleudert wurde. Die visuelle Erscheinung der ausgedehnten, gebogenen Strukturen an dem Galaxienpaar begründet seinen landläufigen Namen: die Antennen.

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Mare Orientale

In der Bildmitte ist ein riesiger Krater mit mehreren Ringstrukturen, der von mehreren kleineren Kratern überlagert ist. In der Mitte ist eine dunkle Lavafläche.

Credit: NASA / GSFC / Arizona State Univ. / Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)

Beschreibung: Das Mare Orientale ist wie das Auge einer Zielscheibe geformt. Es ist eine der auffallendsten großflächigen Mondstrukturen. Weil es am äußersten westlichen Mondrand liegt, ist es leider von der Erde aus schwierig zu beobachten. Das mehrfach beringte Einschlagsbecken ist das jüngste der großen Mondbecken. Dieses Mosaik zeigt faszinierende Details.

Hier seht ihr ein voll aufgelöstes Mosaik. Es entstand aus Bildern der Weitwinkelkamera des Lunar Reconnaissance Orbiter. Das 950 Kilometer große Mare Orientale wurde nur teilweise von Lava überflutet. Es ist älter als 3 Milliarden Jahre und entstand beim Einschlag eines Objekts, das so groß war wie ein Asteroid. Die Kollision verursachte Wellen in der Mondkruste, das führte zu den konzentrischen Ringstrukturen.

Auch wenn es für Leute im Raumfahrtzeitalter ein bisschen ironisch wirkt, die den Mond als trockene, luftlose Welt kennen, wird eine dunkle, ebene Mondregion als Mare (plural: Maria) bezeichnet, das ist die lateinische Bezeichnung für Meer, weil Astronominnen und Astronomen solche Regionen einst tatsächlich für Meere gehalten haben.

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Asteroiden in der Ferne

Vor einem Gewirr aus blauen, gelben und weißen Lichtpunkten verläuft eine leicht gekrümmte blaue Spur.

Credit: R. Evans und K. Stapelfeldt (JPL), WFPC2, HST, NASA

Beschreibung: Jeden Tag treffen Steine aus dem All die Erde. Doch je größer ein Stein, desto seltener trifft er die Erde. Täglich fallen viele Kilogramm Weltraumstaub auf den Planeten. Größere Stücke erscheinen zunächst als heller Meteor. Tennisballgroße Steine und Eisbälle streifen täglich durch unsere Atmosphäre, die meisten verdampfen rasch vollständig.

Objekte mit fast 100 Metern Durchmesser sind eine eindeutige Bedrohung, sie treffen die Erde grob geschätzt alle 1000 Jahre. Ein Objekt dieser Größe könnte große Flutwellen verursachen, wenn es das Meer trifft. Dabei könnte es sogar ferne Küsten verwüsten. Eine Kollision mit einem massereichen Asteroiden, der mehr als einen Kilometer groß ist, ist noch seltener und geschieht üblicherweise in Abständen von Millionen Jahren. So eine Kollision hätte jedoch globale Auswirkungen.

Viele Asteroiden bleiben unentdeckt. Im Jahr 1998 wurde Asteroid als langer blauer Streifen im oben gezeigten Archivbild entdeckt. Es stammt vom Weltraumteleskop Hubble. Im Juni 2002 wurde der kleine Asteroid 2002 MN mit 100 Metern Durchmesser erst entdeckt, nachdem er an der Erde vorbeigeflitzt war, er wanderte eindeutig innerhalb der Mondbahn vorbei. 2002 MN kam der Erde näher als jeder Asteroid seit 1994 XM1. Er kam dem Planeten aber weniger nahe als 2004 MN4 bei seiner Rückkehr im Jahr 2029.

Eine Kollision mit einem größeren Asteroiden hätte keine so große Auswirkung auf die Erdumlaufbahn, wie der aufgewirbelte Staub das Klima der Erde beeinflussen würde. Eine wahrscheinliche Folge wäre eine globale Auslöschung vieler Lebensarten. Diese würde das aktuelle Artensterben wahrscheinlich in den Schatten stellen.

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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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