Im Zentrum der Milchstraße

Im Bild sind sehr helle Sterne mit bunten Halos abgebildet.

Credit: ESO, Stefan Gillessen (MPE), F. Eisenhauer, S. Trippe, T. Alexander, R. Genzel, F. Martins, T. Ott

Im Zentrum unserer Milchstraße haust ein sehr massereiches Schwarzes Loch. Diese Aussage war früher heftig umstritten. Heute basiert sie solide auf Beobachtungen aus 16 Jahren. Dabei wurden die Umlaufbahnen von 28 Sternen um das galaktische Zentrum aufgezeichnet.

Forschende vermaßen geduldig an Teleskopen der Europäischen Südsternwarte ESO mit hoch entwickelten Kameras im nahen Infrarot die Positionen der Sterne im Laufe der Zeit. Dabei verfolgten sie auch den Stern S2 während eines ganzen Umlaufes. Der Stern kam währenddessen dem Zentrum der Milchstraße näher als einen Lichttag.

Die Ergebnisse zeigen überzeugend, dass sich S2 unter dem Einfluss der enormen Gravitation eines kompakten, unsichtbaren Objekts bewegt. Dieses Objekt ist ein Schwarzes Loch mit vier Millionen Sonnenmassen. Die Verfolgung von Sternen so nahe am galaktischen Zentrum machte es nun möglich, die Masse des Schwarzen Lochs genau zu bestimmen. Auch unsere Entfernung zum Zentrum wurde ermittelt, sie beträgt 27.000 Lichtjahre.

Diese detailreichen Bilder im nahen Infrarot zeigen die dicht gedrängten innersten 3 Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße. Hier seht ihr spektakuläre Zeitraffer-Animationen der Sterne, die innerhalb weniger Lichttage um das galaktische Zentrum kreisen.

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Der Radiobogen im galaktischen Zentrum

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Credit: Farhad Zadeh et al. (Northwestern), VLA, NRAO

Wie entstand diese ungewöhnliche Struktur nahe dem Zentrum unserer Galaxis? Links oben im Bild verlaufen lange, parallele, schräge Linien im Radiofrequenzbereich. Sie werden als Radiobogen im galaktischen Zentrum bezeichnt, ihr Ursprung liegt in der galaktischen Ebene.

Der Radiobogen ist durch seltsame gekrümmte Fasern, die als die „Arches“ bezeichnet werden, mit dem galaktischen Zentrum verbunden. Die helle Radiostruktur rechts unten umgibt wahrscheinlich ein Schwazres Loch im galaktischen Zentrum. Sie ist als Sagittarius A* bekannt.

Eine Hypothese zur Entstehung der Geometrie besagt, dass die Radiobögen und die „Arches“ heißes Plasma enthalten, das die Linien eines konstanten Magnetfeldes entlang fließt. Bilder des Röntgenobservatoriums Chandra zeigen vermutlich Kollisionen von Plasma mit nahe gelegenen Wolken aus kaltem Gas.

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Das CFHT zeigt den Kugelsternhaufen M55

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Credit und Bildrechte: Jean-Charles Cuillandre (CFHT) und Giovanni Anselmi (Coelum Astronomia), Hawaiianisches Sternenlicht

Messier 55, der 55. Eintrag in Charles Messiers Katalog, ist in großer, schöner Kugelsternhaufen mit etwa 100.000 Sternen. Er liegt nur 20.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schütze. Für Beobachtende auf der Erde hat er einen Durchmesser von fast zwei Dritteln des Vollmondes.

Kugelsternhaufen wie M55 wandern im Halo unserer Milchstraße. Es sind Sternpopulationen, die durch Gravitation gebunden sind, und sie sind viel älter als die Sterngruppen in der galaktischen Scheibe. Astronom*innen, die Kugelsternhaufen untersuchen, können das Alter und die Entfernung dieser Haufen genau bestimmen. Die Ergebnisse sind auch ein Hinweis das Alter des Universums (…es muss älter sein als die Sterne darin!) und sind eine wichtige Stufe der astronomischen Entfernungsleiter.

Dieses interessante Farbbild entstand mit dem 3,6-Meter-CFHT- Teleskop. Es zeigt etwa 100 Lichtjahre des Kugelsternhaufens M55.

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Die Milchstraße bei 5000 Metern

Die Milchstraße mit ihren wuchernden Staubwolken verläuft diagonal durchs Bild. Über der Mitte leuchten Jupiter und Antares, rechts am Rand steht die Kleine Magellansche Wolke.

Credit und Bildrechte: Serge Brunier

Wenn ihr in der Nähe des Cerro Chajnantor in den nördlichen chilenischen Anden auf 5000 Meter Seehöhe klettert, zeigt der Nachthimmel vielleicht diese kosmische Aussicht. Sie wurde an diesem hohen und trockenen Schauplatz fotografiert. Die prächtige Weitwinkelaufnahme zeigt Myriaden Sterne und wuchernde Staubwolken unserer Milchstraße.

Im Zenit in der Bildmitte blickt man zum Zentrum der Galaxis. Doch das galaktische Zentrum ist vor direktem Blick verborgen. Es liegt hinter dem dichten Staub. Der helle Jupiter über der zentralen Wölbung der Milchstraße betont die Szenerie. Rechts daneben leuchtet der schwächere gelbliche Riesenstern Antares. Am rechten Bildrand steht klein und schwach eine Begleitgalaxie der Milchstraße, die Kleine Magellansche Wolke.

Lesung eines APOD-Herausgebers am 4. Januar im American Museum of Natural History

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Sterne und Staub durch Baades Fenster

Die dicht gedrängten Sternenfelder im Bild sind von dunklen Staubwolken durchzogen. Das Bild blickt zum Zentrum der Milchstraße.

Credit und Bildrechte: Stephane Guisard

Milliarden Sterne hellen die Region um das Zentrum unserer Galaxis auf. Die überwiegende Mehrheit dieser Sterne sind Milliarden Jahre alt. Was ihr Alter betrifft, wetteifern sie mit unserer Heimatgalaxie. Zusammen mit interstellarem Staub bilden diese alten Sterne diese gelbliche Sternlandschaft.

Der undurchsichtige Staub verdeckt zwar das galaktische Zentrum im sichtbaren Licht, doch rechts im Bild gibt es ein kleines Fenster, wo die Dichte des Staubs geringer ist. Diese Region wird Baades Fenster genannt. Namensgeber ist der deutsche Astronom, der es untersuchte. Man kann durch dieses Fenster weit entfernte Sterne untersuchen und die interne Geometrie der Milchstraße ermitteln. Baades Fenster liegt in Richtung des Sternbildes Schütze (Sagittarius).

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Drei Nebel mit Schmalbandfiltern

M8 und M20, der Lagunennebel und der Trifidnebel sowie der Nebel NGC 6559 leuchten im nebelreichen Sternbild Schütze.

Credit und Bildrechte: Michael Mayda

Schmalbandfilter und eine Falschfarbenpalette bieten diesen drei Nebeln eine tolle Erscheinung auf einer kosmischen Leinwand mitten in der Milchstraße. Alle drei Sternfabriken sind etwa 5000 Lichtjahre entfernt. Sie befinden sich im nebelreichen Sternbild Schütze. Im 18. Jahrhundert katalogisierte der Astronom Charles Messier zwei davon: den farbigen M8 rechts über der Mitte und den kompakten M20 links. Rechts unten ist der dritte Nebel, NGC 6559.

M8 ist mehr als hundert Lichtjahre groß. Man kennt ihn auch als als Lagunennebel. Der landläufige Name von M20 ist Trifid, weil er von dunklen Staubbahnen geteilt wird. Auf dem Kompositbild wurden die schmalen Emissionslinien von Schwefel-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen mit Filtern in Rot, Grün und Blau abgebildet. Dieses Farbschema wurde mit Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble bekannt.

Teleskopen auf der Erde ermöglichen Schmalbandfilter außerdem, die überhandnehmende Lichtverschmutzung zu umgehen und faszinierende kosmische Bilder am Stadthimmel aufzunehmen.

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Der Trifidnebel mit Sternen und Staub

Der Trifidnebel M20 im Sternbild Schütze vereint Schönheit und Chaos.

Bildcredit und Bildrechte: R. Jay GaBany (Cosmotography.com)

Der Trifidnebel vereint unbeschreibliche Schönheit und ein unvorstellbares Chaos. Der fotogene Nebel ist auch als M20 bekannt, mit einem guten Fernglas seht ihr ihn im Sternbild Schütze.

Die energiereichen Sternbildungsprozesse erzeugen nicht nur die Farben, sondern auch das Chaos. Wasserstoff leuchtet rot, wenn energiereiches Sternenlicht auf interstellaren Wasserstoff stößt. Die dunklen Staubfasern in M20 entstanden in den Atmosphären kühler Riesensterne und in den Überresten von Supernovaexplosionen. Welche hellen, jungen Sterne die blauen Reflexionsnebel beleuchten, wird weiterhin erforscht.

Das Licht von M20, das wir heute sehen, verließ den Nebel vor vielleicht 3000 Jahren, doch die genaue Entfernung ist nicht bekannt. Licht braucht etwa 50 Jahre, um M20 zu durchqueren.

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Die Sternfabrik Messier 17

Das Bild zeigt die Sternfabrik M17 im Sternbild Schütze

Bildcredit und Bildrechte: Ignacio de la Cueva Torregrosa

Diese von Sternwinden und Strahlung gemeißelte Sternfabrik ist als Messier 17 bekannt. Sie liegt etwa 5500 Lichtjahre entfernt im nebelreichen Sternbild Schütze (Sagittarius). In dieser Entfernung umfasst das 30 Bogenminuten breite Sichtfeld fast 50 Lichtjahre.

Die Sternenwinde und das energiereiche Licht der heißen, massereichen Sterne, die im kosmischen Gas und Staub von M17 entstanden sind, haben langsam die verbleibende interstellare Materie wegerodiert. So entstanden die höhlenartige Erscheinung und die gewellten Formen. Die Farben dieses prächtigen Bildes wurden so gewählt, dass sie das Licht bestimmter Elemente im Nebel hervorheben, die durch das energiereiche Sternenlicht angeregt werden. Rot zeigt die Emissionen von Schwefel, Grün die Emissionen von Wasserstoff und Blau die Emissionen von Sauerstoff.

M17 ist auch als Omeganebel oder Schwanennebel bekannt.

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