Die Galaxie, der Strahl und ein berühmtes Schwarzes Loch

Der Himmelsausschnitt zeigt eine Galaxie mit markantem Strahl. Nach rechts ist ein Bildeinschub, der die Galaxie vergrößert zeigt, darunter ist ein Bildausschnitt mit dem Schwarzen Loch im Zentrum.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Arbeitsgruppe Event Horizon Telescope

Die helle, elliptische Galaxie Messier 87 (M87) ist die Heimat des massereichen Schwarzen Lochs, von dem das Event Horizon Telescope im Jahr 2017 das erste Bild Schwarzen Lochs aufgenommen hat. Es liegt im Virgo-Galaxienhaufen mit einer Entfernung von ungefähr 55 Millionen Lichtjahren.

M87 erscheint hier im Infrarotbild, das das Spitzer Space Telescope aufgenommen hat, in blauem Schimmer. Obwohl M87 fast detailarm und wolkenähnlich aussieht, zeigt das Spitzer-Bild dennoch Details der relativistischen Ausbrüche, die aus der Zentralregion der Galaxie ausströmen. Im Ausschnitt rechts oben messen diese Ausbrüche Tausende Lichtjahre. Der hellere Ausbruch rechts bewegt sich auf uns zu und liegt in unserer Sichtachse. Auf der gegenüberliegenden Seite wird durch den Schock, der vom nicht sichtbaren, sich entfernenden Ausbruch hervorgerufen wird, ein schwächer leuchtender Arm aus Material beleuchtet.

Der Ausschnitt rechts unten zweit das historische Bild des Schwarzen Loches im Zentrum der riesigen Galaxie zwischen den relativistischen Ausbrüchen. Im Spitzer-Bild ist das massereiche Schwarze Loch, das von hereinstürzendem Material umgeben ist, zu wenig aufgelöst, aber dennoch die treibende Kraft hinter den relativistischen Ausbrüchen aus dem Zentrum der aktiven Galaxie M87.

Das Event Horizon Telescope-Bild der Galaxie M87 wurde bearbeitet, um einen schärferen Blick auf das berühmte massereiche Schwarzen Loch zu gewähren.

Unentrinnbar: Woche der Schwarzen Löcher bei der NASA!

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M100: eine Galaxie mit prächtigen Spiralarmen

Mitten im Bild leuchtet eine Spiralgalaxie, die direkt von oben zu sehen ist. Ihr Zentrum ist orangefarben mit einem gelben Kern. Darum herum sind Sterne und weitere Galaxien verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Drew Evans

M100 ist wahrhaft majestätisch und wird passenderweise den sogenannten Grand-Design-Spiralgalaxien zugeordnet. Die riesige Galaxie mit ihren über 100 Milliarden Sternen hat stärker ausgeprägte Spiralarme als unsere eigene Milchstraße.

M100 gehört zu den hellsten Mitgliedern des Virgo-Galaxienhaufens und trägt auch den Katalognamen NGC 4321. Die Galaxie ist 56 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und befindet sich im Sternbild Coma Berenices.

Während wir auf M100 direkt von oben schauen, befindet sich oben rechts im Gesichtsfeld dieser teleskopischen Weitwinkelaufnahme mit einem Durchmesser von fast einem Grad auch die etwas weniger auffällige Spiralgalaxie NGC 4312, die wir von der Seite sehen.

Das insgesamt 21 Stunden lang belichtete Bild entstand an einem dunklen Standort in der Nähe von Flagstaff in Arizona auf dem Planeten Erde und zeigt die hellen bläulichen Sternhaufen und die verschlungenen Staubansammlungen in M100, die für diese Art von Galaxien charakteristisch sind.

Messungen der veränderlichen Sterne in M100 haben eine wichtige Rolle bei der Bestimmung von Größe und des Alters des Universums gespielt.

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Ringe um den Ringnebel

Um den bekannten Ringnebel sind blüten- oder schalenförmig rote, gefaserte Ringe angeordnet.

Bildcredit: Hubble, Large Binocular Telescope, Subaru-Teleskop; Komposit und Bildrechte: Robert Gendler

Der Ring Nebel (M57) ist tatsächlich komplizierter als es in kleinen Teleskopen aussieht. Der leicht sichtbare zentrale Ring hat ungefähr ein Lichtjahr Durchmesser, aber diese bemerkenswert tiefe Aufnahme zeigt darüber hinaus bogenförmige Filamente von leuchtendem Gas, die sich in weiter Ferne vom Zentralstern des Nebels befinden.

Die Aufnahme wurde von einer gemeinsamen Unternehmung erstellt, bei der es darum ging die Daten von drei verschiedenen Großteleskopen zu kombinieren. Das Komposit-Bild ist zusammengesetzt aus dem Licht der roten Wasserstofflinie, dem sichtbaren Licht und infraroter Strahlung.

Der Ringnebel ist ein länglicher Planetarischer Nebel. Diese Nebel entstehen, wenn ein sonnen-ähnlicher Stern altert und seine äußere Atmosphäre abstößt. Der Kern des Stern wird später zu einem weißen Zwerg, einem kompakten Sternüberrest.

Der Ringnebel ist etwa 2,500 LIchtjahre von uns entfernt und befindet sich in Richtung des musikalischen Sternbilds Lyra (Leier).

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Die Zigarrengalaxie von Hubble und Webb

Links ist ein Bild der ungewöhnlichen Galaxie M82 zu sehen. Ein quadratischer Bildausschnitt ist rechts auf einem JWST-Bild vergrößert dargestellt. Von der Ebene der Spiralgalaxie gehen viele rot leuchtende Fasern aus.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, STScI, Alberto Bolatto (UMD)

Irgendetwas Seltsames ist mit dieser Galaxie passiert, aber was? Die als Zigarrengalaxie bekannte und als M82 katalogisierte Galaxie wirft rot leuchtendes Gas und Staub aus ihrem Zentrum aus.

Obwohl diese Starburst-Galaxie sicherlich durch einen kürzlichen Vorbeiflug an ihrer Nachbargalaxie, der großen Spiralgalaxie M81, aufgewühlt wurde, erklärt dies nicht vollständig die Quelle des rot leuchtenden, nach außen expandierenden Gases und Staubs. Es gibt Hinweise darauf, dass dieses Material durch die kombinierten Teilchenwinde vieler Sterne nach außen getrieben wird, die zusammen einen galaktischen Superwind bilden.

Die hier gezeigten Bilder zeigen links eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops im sichtbaren Licht und rechts eine Aufnahme des James-Webb-Weltraumteleskops von der zentralen Region im Infrarotlicht. Eine detaillierte Betrachtung des neuen Webb-Bildes zeigt überraschenderweise, dass dieser rot leuchtende Staub mit heißem Plasma verbunden ist. Die Erforschung der Natur dieser seltsamen nahen Galaxie wird sicherlich weitergehen.

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M51 abrollen

Die Spiralarme der Galaxie M51 wurden im Bild aufgewickelt und als rechteckige Karte dargestellt. Am unteren Bildrand ist das Zentrum der Galaxie, oben hängt die kleine Begleitgalaxie an einem Spiralarm.

Bildcredit und Bildrechte: DatenHubble-Vermächtnisprojekt, EntrollungPaul Howell

2005 gelang dem Hubble-Weltraumteleskop ein beeindruckendes Porträt von M51, einer markanten Spiralgalaxie mit 60.000 Lichtjahren Durchmesser. In dieser digitalen Transformation des Bildes wurden die Spiralarme entrollt.

M51 ist einer der ursprünglichen Spiralnebel. Die gewundenen Arme werden von einer mathematischen Kurve, einer sogenannten logarithmischen Spirale beschrieben. Dabei wächst der Abstand in einer geometrischen Folge mit zunehmender Entfernung vom Zentrum. Durch Anwendung von Logarithmusfunktionen zur Verschiebung der Pixelkoordinaten im Hubble-Bild relativ zum Zentrum von M51 wurden die Spiralarme zu diagonalen geraden Linien verzerrt.

Das umgewandelte Bild zeigt deutlich die Sternentstehung entlang der Arme mit zartrosa Sternentstehungsgebieten und jungen blauen Sternhaufen. Die Begleitgalaxie NGC 5195 (oben) scheint den Weg des Arms vor ihr allerdings zu ändern, während sie selbst vom Entrollen von M51 relativ unberührt bleibt.

Logarithmische Spiralen sind auch als spira mirabilis (Wunderspirale) bekannt. Sie können in der Natur auf allen Skalen gefunden werden. So können sie zum Beispiel auch Wirbelstürme, die Spuren von subatomaren Teilchen in einer Blasenkammer oder Karfiol beschreiben.

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Das Leo-Trio

Drei Galaxien schweben vor einem dunklen Hintergrund mit wenigen Sternen. Links sehen wir eine fluffige Galaxie von der Kante, sie hat einen sehr breiten Rand, rechts oben und unten sind zwei kleinere Spiralgalaxien schräg von oben zu sehen.

Bildcredit und Bildrechte: Steve Cannistra

Diese beliebte Gruppe taucht am frühen Abendhimmel um die Tagundnachtgleiche im März bzw. zu Frühlingsbeginn auf der Nordhalbkugel auf. Die drei prächtigen Galaxien im Sternbild Löwe sind auch als Leo-Trio bekannt und versammeln sich hier in einem einzigen astronomischen Sichtfeld. Sie sind selbst mit bescheidenen Teleskopen ein Publikumsmagnet und können einzeln als NGC 3628 (links), M66 (unten rechts) und M65 (oben) vorgestellt werden.

Alle drei sind große Spiralgalaxien, die jedoch unterschiedlich aussehen, da ihre galaktischen Scheiben in unterschiedlichen Winkeln zu unserer Sichtlinie geneigt sind. NGC 3628, auch als Hamburger Galaxie bekannt, ist von der Seite zu sehen, mit verdeckenden Staubspuren, die ihre aufgeblähte galaktische Ebene durchschneiden.

Die Scheiben von M66 und M65 sind beide so geneigt, dass ihre Spiralstruktur sichtbar wird. Die gravitativen Wechselwirkungen zwischen den Galaxien der Gruppe haben verräterische Zeichen hinterlassen, darunter die Gezeitenschweife und die verzogene, aufgeblähte Scheibe von NGC 3628 und die ausgezogenen Spiralarme von M66.

Dieser herrliche Blick auf die Region erstreckt sich über 1 Grad (zwei Vollmonde) am Himmel in einem Rahmen, der mehr als eine halbe Million Lichtjahre bei der geschätzten Entfernung des Trios von 30 Millionen Lichtjahren abdeckt.

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Komet Pons-Brooks im nördlichen Frühling

In einer nebeligen Nachtlandschaft mit Bergen steht unten ein Baum, darüber stehen am sternklaren Himmel ein Komet und die Andromedagalaxie.

Bildcredit und Bildrechte: Petr Horálek / Institut für Physik in Opava

Während sich der Frühling für die nördlichen Himmelsbeobachter nähert, wird der Komet 12P/Pons-Brooks immer heller. Der derzeit mit kleinen Teleskopen und Ferngläsern sichtbare Komet vom Typ Halley könnte in den kommenden Wochen mit bloßem Auge sichtbar werden.

Die grüne Koma und der lange Schweif des Kometen sind trotz der nebligen Atmosphäre in dieser gut komponierten Himmelslandschaft gut zu sehen. Die Aufnahme wurde in tiefer Nacht bei Revuca, Slowakei, am 5. März aufgenommen. Am Himmel über dem Kometen flankieren die Andromedagalaxie (rechts) und die Dreiecksgalaxie den hellen Stern Mirach, den zweithellsten Stern des Sternbilds Andromeda. Die beiden Spiralgalaxien gehören zu unserer lokalen Galaxiengruppe und sind über 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt.

Der Komet Pons-Brooks ist ein regelmäßiger Besucher des inneren Sonnensystems und weniger als 14 Lichtminuten entfernt. Der Komet erreicht sein Perihel am 21. April und sollte während der totalen Sonnenfinsternis am 8. April am Himmel zu sehen sein.

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M102: Scheibengalaxie, von der Kante gesehen

Die Galaxie in der Bildmitte hat eine helle Wölbung und ist exakt von der Kante sichtbar. Quer durch die Wölbung verläuft ein markenterr Staubwulst.

Bildcredit: NASA, ESA, Hubble; Bearbeitung: Ehsan Ebahimian

Welche Art von Himmelsobjekt ist das? Es handelt sich um eine relativ normale Galaxie – aber von der Kante gesehen. Viele Scheibengalaxien sind tatsächlich so dünn wie die hier abgebildete sogenannte Spindelgalaxie NGC 5866. Doch die meisten sind von unserem Blickwinkel aus nicht von der Kante zu sehen. Eine bekanntere Kantengalaxie ist unsere eigene, die Milchstraße.

Die Spindelgalaxie, auch als M102 bezeichnet, weist zahlreiche komplexe Staubspuren auf. Sie erscheinen dunkel und rötlich, während viele der hellsten Sterne in der Scheibe einen bläulichen Schein produzieren. Die blaue Scheibe aus jungen Sternen dehnt sich in diesem Hubblebild weit über den Staub der extrem dünnen galaktischen Ebene aus.

Es gibt Hinweise darauf, dass die Spindelgalaxie in der vergangenen Milliarde Jahren kleinere Galaxien verschlungen hat: mehrere Ströme aus schwachen Sternen, dunkler Staub, der sich von der Hauptebene der Galaxie ins All erstreckt und eine Gruppe von umgebenden Galaxien (nicht im Bild zu sehen). Viele Scheibengalaxien werden dünn, weil das Gas, aus dem sie entstehen, beim Rotieren um das Gravitationszentrum mit sich selbst kollidiert.

Die Spindelgalaxie befindet sich in etwa 50 Millionen Lichtjahren Entfernung im Sternbild des Drachen (Draco).

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