Die Wasserstoffwolken von M33

Die Galaxie M33 ist schräg von oben zu sehen, sie hat eine ausgeprägte Spiralstruktur mit rötlichen Sternbildungsregionen.

Bildcredit und Bildrechte: Reinhold Wittich

Die prachtvolle Spiralgalaxie Messier 33 hat anscheinend mehr als ihren gerechten Anteil an leuchtendem Wasserstoff. M33 ist ein markantes Mitglied der Lokalen Gruppe und wird auch Dreiecksgalaxie genannt. Sie ist etwa 3 Millionen Lichtjahre entfernt.

Dieses scharfe Porträt der Galaxie zeigt die zentralen 30.000 Lichtjahre. Es zeigt die rötlichen ionisierten Wasserstoffwolken oder HII-Regionen in M33. Entlang der losen Spiralarme von M33, die sich zum Kern winden, sind riesige HII-Regionen verteilt. Sie gehören zu den größten Sternbildungsregionen, die wir kennen. An diesen Orten entstehen kurzlebige, sehr massereiche Sterne. Die intensive ultraviolette Strahlung der leuchtstarken, massereichen Sterne ionisiert den umgebenden Wasserstoff und erzeugt schließlich das rote Leuchten.

Im Bild wurden Breitbanddaten mit Schmalbanddaten kombiniert, die mit einem H-alpha-Filter aufgenommen wurden. Ein solcher Filter ist für das Licht der stärksten sichtbaren Wasserstoff-Emissionslinie durchlässig.

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Webb zeigt das Verborgene in Orion

Das Zentrum des Orionnebels ist im Infrarotlicht zu sehen, aufgenommen vom James-Webb-Weltraumteleskop. In der Mitte ist der Trapezsternhaufen. Das Hauptbild wurde im nahen Infrarotlicht, das Rollover-Bild im mittleren Infrarotlicht aufgenommen. Information im Text.

Bildcredit und Lizenz: NASA, ESA, CSA, JWST; Bearbeitung: M. McCaughrean und S. Pearson

Im großen Nebel in Orion sind Sterne verborgen. Mit bloßem Auge sieht man im sichtbaren Licht im Sternbild Orion einen kleinen, verschwommenen Fleck. Doch dieses Bild wurde mit dem Weltraumteleskop James Webb in einer repräsentativen Farbkomposition aus rotem und sehr nahem Infrarotlicht aufgenommen. Es bestätigt mit eindrucksvollen Details, dass der Orionnebel eine turbulente Umgebung mit jungen Sternen, heißem Gas und dunklem Staub ist.

Das überlagerte Bild zeigt denselben Bildausschnitt in repräsentativen Farben tiefer im Nahinfrarot. Die Energie für einen Großteil des Orionnebels (M42) liefert das Trapez, das ist ein Haufen heller Sterne mitten im Nebel. Das diffuse, faserartige Leuchten um die hellen Sterne ist großteils erwärmter interstellarer Staub.

Wenn man diese Bilder genau untersucht, zeigt sich eine unerwartet große Zahl an binären Objekten mit Jupitermasse (JUpiter-Mass Binary Objects, JuMBOs). Diese könnten Hinweise zur Entstehung von Sternen liefern. Der ganze Wolkenkomplex des Orionnebels, zu dem auch der Pferdekopfnebel zählt, wird in den nächsten Millionen Jahren langsam zerstreut.

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Frühere und künftige Sterne in Andromeda

Das Bild zeigt M31, die Andromedagalaxie, sowohl im infraroten Licht, das orange gefärbt ist, als auch im sichtbaren Licht, das weiß und blau gefärbt ist.

Bildcredit: NASA, NSF, NOAJ, Hubble, Subaru, Mayall, DSS, Spitzer; Bearbeitung und Bidrechte: Robert Gendler und Russell Croman

Dieses Bild von Andromeda zeigt nicht nur, wo jetzt Sterne sind, sondern auch, wo einmal Sterne sein werden. Die große, schöne Andromedagalaxie M31 ist eine Spiralgalaxie, sie ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Dieses Kompositbild von Andromeda entstand aus Bilddaten von Observatorien auf der Erde und im Weltraum, die Wellenlängen liegen innerhalb und außerhalb des sichtbaren Lichts.

Das sichtbare Licht zeigt, wo jetzt Sterne in M31 sind, dargestellt in weißen und blauen Farbtönen und aufgenommen mit den Teleskopen Hubble, Subaru und Mayall. Das Infrarotlicht zeigt, wo bald die künftigen Sterne von M31 entstehen, abgebildet in orangefarbenen Tönen und aufgenommen mit dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer.

Im Infrarotlicht sind gewaltige Staubbahnen erkennbar, die von Sternen in den Spiralarmen der Andromedagalaxie aufgewärmt werden. Dieser Staub markiert das umfangreiche interstellare Gas der Galaxie. Es ist das Rohmaterial für künftige Sternbildung.

Die neuen Sterne entstehen wahrscheinlich im Laufe der nächsten hundert Millionen Jahre. Das ist lange bevor Andromeda in etwa 5 Milliarden Jahren mit unserer Milchstraßengalaxie verschmilzt.

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Edwin Hubble entdeckt das Universum

In der Mitte einer alten Fotoplatte ist ein schwarzer, unscharfer Fleck, es ist eine negative Abbildung der Andromeda-Galaxie, rechts oben ist mit roter Tinte "VAR!" notiert.

Bildcredit und Bildrechte: Dank an das Carnegie-Institut für Wissenschaft

Wie groß ist unser Universum? Diese und andere Fragen wurden 1920 von zwei führenden Astronomen erörtert. Diese Diskussion ist heute als die Große Debatte der Astronomie bekannt. Viele Astronominnen und Astronomen vermuteten damals, unsere Milchstraße wäre das ganze Universum. Andere wiederum meinten, unsere Galaxie wäre nur eine von vielen.

Bei der Shapley-Curtis-Debatte wurde jedes Argument ausführlich erörtert, doch es kam zu keinem Konsens. Die Antwort kam mehr als drei Jahre später, als die Veränderung eines einzelnen Punktes im Andromedanebel beobachtet wurde. Hier ist die Original-Glasplatte der Entdeckung digital abgebildet.

Als Edwin Hubble Bilder verglich, bemerkte er, dass sich dieser Punkt veränderte, und am 6. Oktober 1923 schrieb er „VAR!“ auf die Platte. Die beste Erklärung war nach Hubbles Wissensstand, dass der Punkt einen sehr weit entfernten veränderlichen Stern darstellte. Somit war M31 tatsächlich die Andromeda-Galaxie – vielleicht ähnlich aufgebaut wie unsere Galaxis.

Dieses Bild wurde heute vor 100 Jahren kommentiert. Es ist zwar nicht hübsch, doch der veränderliche Punkt öffnete ein Fenster, durch das die Menschheit erstmals wissend in einen überraschend riesigen Kosmos blickte.

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Die tiefe Lagune

Das Bild zeigt die turbulenten Staubwolken im Inneren des Lagunennebels in Violett. In der Mitte ist ein heller Fleck in Form einer Sanduhr.

Bildcredit und Bildrechte: Josep Drudis, Christian Sasse

Die turbulenten kosmischen Tiefen des Lagunennebels sind voller dunkler Staubwolken und Grate aus leuchtendem interstellarem Gas. Die helle Sternbildungsregion ist auch als M8 bekannt. Sie ist etwa 5000 Lichtjahre entfernt und immer noch ein beliebter Halt bei Teleskopreisen im Sternbild Schütze, wo das Zentrum unserer Milchstraße liegt.

Die Ansicht ist geprägt von der verräterischen roten Emission, die entsteht, wenn sich abgestreifte Elektronen mit ionisierten Wasserstoffatomen vereinen. Die detailreiche Teleskopansicht vom Zentrum der Lagune ist etwa 40 Lichtjahre breit. Die helle Sanduhrform nahe der Bildmitte ist Gas, das von der energiereichen Strahlung und extremen Sternwinden eines massereichen jungen Sterns ionisiert und geformt wurde.

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Sternfabrik Messier 17

Mitten im Bild leuchtet ein roter, verwirbelter Nebel mit dunklen Strukturen, mit einem hellblauen Bereich in der Mitte.

Bildcredit und Bildrechte: Kim Quick, Terry Hancock und Tom Masterson (Observatorium Großer Tafelberg)

Die Sternfabrik Messier 17 wurde von Sternwinden und Strahlung geformt. Sie liegt etwa 5500 Lichtjahre entfernt im nebelreichen Sternbild Schütze. In dieser Entfernung umfasst das 1/3 Grad breite Sichtfeld mehr als 30 Lichtjahre.

Das zusammengesetzte scharfe Farbbild betont blasse Details der Gas- und Staubwolken vor einem Hintergrund aus Sternen der zentralen Milchstraße. Aus dem Vorrat an kosmischen Gas- und Staubwolken in M17 sind heiße, massereiche Sterne entstanden. Deren Sternenwinde und ihr energiereiches Licht trugen das übrig gebliebene interstellare Material langsam ab. So entstanden die höhlenartige Erscheinung und die gewellten Formen.

M17 ist auch als Omeganebel oder Schwanennebel bekannt.

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Der große Kugelsternhaufen im Herkules

Mitten im Bild ist einer der größten Kugelsternhaufen am Himmel im Sternbild Herkules, der von Charles Messier als M13 katalogisiert wurde.

Bildcredit und Bildrechte: Serge Brunier, Jean-François Bax, David Vernet OCA/C2PU

1716 notierte der englische Astronom Edmond Halley: „Dies ist nur ein kleiner Fleck, doch er zeigt sich dem bloßen Auge, wenn der Himmel heiter und der Mond abwesend ist.“ Heute kennt man M13 weniger bescheiden als den großen Kugelsternhaufen in Herkules, er ist einer der hellsten Kugelsternhaufen am Nordhimmel.

Scharfe Teleskopansichten wie diese zeigen Hunderttausene Sterne des spektakulären Haufens. Er ist 25.000 Lichtjahre entfernt. Die Haufensterne drängen sich in eine Region mit einem Durchmesser von 150 Lichtjahren.

Zum Kern des Haufens hin finden bis zu 100 Sterne in einem Würfel mit nur drei Lichtjahren Seitenlänge Platz. Zum Vergleich: Der sonnennächste Stern ist mehr als vier Lichtjahre entfernt. Die bemerkenswerte Helligkeitsbandbreite im Bild zeigt Sterne bis in den dichten Kern des Haufens hinein.

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Webb zeigt die ungewöhnliche Spiralgalaxie M66

Eine Galaxie füllt das ganze Bild, wir sehen sie schräg von oben. Links ist das helle Zentrum, rechts verläuft ein langer Spiralarm.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, JWST; Bearbeitung: Brian Tomlinson

Warum ist die Spiralgalaxie M66 nicht symmetrisch? Normalerweise kreisen Gas, Staub und neu entstandene Sterne in Dichtewellen um das Zentrum einer Spiralgalaxie und bilden eine fast symmetrische Galaxie. Die Spiralarme von M66 weichen ab und ihr Kern ist offensichtlich verschoben. Wahrscheinlich geschah das bei früheren engen Begegnungen mit den nahen Nachbargalaxien M65 und NGC 3628 und durch den gravitationsbedingten Zug der Gezeiten.

Die Galaxie wurde mit dem Weltraumteleskop James Webb in Infrotlicht aufgenommen. Sie ist etwa 100.000 Lichtjahre groß, 35 Millionen Lichtjahre entfernt und die größte Galaxie in einer Gruppe, die als Leo-Triplett bezeichnet wird. Wie in vielen Spiralgalaxien sind die langen, komplexen Staubbahnen von M66 sichtlich mit hellen Sternen und intergalaktischem Staub in den Spiralarmen verwoben.

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