Schlagwort: Schwarzes Loch

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Die Hüllen und Strahlen der Galaxie Centaurus A

Mitten im Bild ist eine Galaxie zu sehen. Um sie herum sind blasse Hüllen angeordnet. Rechts unten strömt ein roter Strahl aus der Galaxie.

Bildcredit: Rolf Olsen

Was ist die erdnächste aktive Galaxie? Das wäre Centaurus A. Sie ist als NGC 5128 katalogisiert und nur 12 Millionen Lichtjahre entfernt.

Centaurus A entstand durch die Kollision zweier ansonsten normaler Galaxien. Die Galaxie zeigt mehrere markante Merkmale, darunter eine dunkle Staubspur in der Mitte, äußere Schalen von Sternen und Gas sowie Partikelstrahlen, die von einem sehr massereichen Schwarzen Loch im Zentrum ausströmen.

Dieses Bild zeigt all diese Merkmale in einer Kompositserie aus Bildern in sichtbarem Licht. Sie wurden in den letzten 10 Jahren in über 310 Stunden mit einem selbst gebauten Teleskop in Auckland, Neuseeland, aufgenommen. Die Helligkeit des Zentrums von Cen A, deren Strahlung von energiearmen Radiowellen bis zu hochenergetischen Gammastrahlen reicht, unterstreicht die Bezeichnung als aktive Galaxie.

Astrophysik: 3.500+ Codes in der Astrophysik-Quellcode-Bibliothek

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Die Reise zum Mittelpunkt der Galaxis

Videocredit: ESO/MPE/Nick Risinger (skysurvey.org)/VISTA/J. Emerson/Digitized Sky Survey 2

Welche Wunder liegen im Zentrum unserer Galaxis? In Jules Vernes Science-Fiction-Klassiker „Die Reise zum Mittelpunkt der Erde“ begegnen Professor Liedenbrock und seine Forscherkollegen vielen seltsamen und aufregenden Wundern.

Astronomen* kennen bereits einige der bizarren Objekte, die sich in unserem galaktischen Zentrum befinden. Dazu zählen riesige kosmische Staubwolken, helle Sternhaufen, wirbelnde Gasringe und sogar ein supermassereiches schwarzes Loch. Ein großer Teil des galaktischen Zentrums ist durch den dazwischenliegenden Staub und das Gas vor unserem Blick auf das sichtbare Licht abgeschirmt. Das kann jedoch mit anderen Formen der elektromagnetischen Strahlung erkundet werden.

Dieses Video ist ein digitaler Zoom in das Zentrum der Milchstraße. Es beginnt mit sichtbaren Lichtbildern aus dem Digitized Sky Survey. Im weiteren Verlauf des Films wechselt das sichtbare Licht zu Infrarot, das durch Staub dringt. Dabei werden Gaswolken sichtbar, von denen 2013 entdeckt wurde, dass sie zum zentralen Schwarzen Loch fallen.

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Webb zeigt die Balkenspiralgalaxie NGC 1365

Vor dunklem Hintergrund sind in hellen nahezu weißen Farbtönen der zentrale Balken der Galaxie und die Spiralarme zu erkennen. Diese sind mit rötliche leuchtenden Flecken gesprenkelt. Im Zentrum der Galaxie leuchtet es hell rot. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, CSA, Janice Lee (NOIRLab) – Bearbeitung: Alyssa Pagan (STScI)

NGC 1365 ist die Katalogbezeichnung einer riesigen Balkenspiralgalaxie. Sie befindet sich nur 56 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Chemischer Ofen am Südhimmel. Ihr Durchmesser beträgt rund 200.000 Lichtjahre. Das ist doppelt so groß wie unsere Milchstraße, die ebenfalls eine Balkenspiralgalaxie ist.

Dieses scharfe Bild zeigt faszinierende Details dieser prächtigen Spirale im Infraroten. Das James-Webb-Weltraumteleskop hat es mit seinem Instrument für das mittlere Infrarot (MIRI) aufgenommen. Das Bildfeld umfasst etwa 60.000 Lichtjahre von NGC 1365 mit dem Kern der Galaxie und hellen, kürzlich entstandenen Sternhaufen. Junge Sterne entlang der Spiralarme erzeugen das verzweigte Netzwerk aus Staubfäden und Blasen. Die Arme entspringen vom zentralen Balken der Galaxie.

Astronom*innen zufolge ist die Schwerkraft des Balkens von NGC 1365 entscheidend für die Entwicklung der Galaxie. Sie leitet vermutlich Gas und Staub in einen Wirbel, in dem Sterne entstehen. Letztendlich speist sie Materie in das zentrale, extrem massereiche Schwarze Loch der aktiven Galaxie.

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Die Spiralgalaxie M106 mit seltsamem Zentrum

Hinter dünn verteilten Sternen schwebt eine verzerrte Spiralgalaxie. Ihre blauen Spiralarme sind unregelmäßig, vor dem gelblichen Kern schweben magentafarbene Sternbildungsgebiete.

Bildcredit und Bildrechte: Ali Al Obaidly

Was passiert im Zentrum der Spiralgalaxie M106?

M106 ist eine wirbelnde Scheibe aus Sternen und Gas. Das Erscheinungsbild wird von blauen Spiralarmen und roten Staubspuren in der Nähe des Kerns geprägt, wie dieses Bild aus der kuwaitischen Wüste zeigt.

Der Kern von M106 leuchtet hell in Radiowellen und Röntgenstrahlen. Dort wurden Zwillingsjets gefunden, die über die ganze Länge der Galaxie reichen. Das ungewöhnliche Leuchten im Zentrum macht M106 zu einem der nächstgelegenen Beispiele für die Seyfert-Galaxienklasse. Bei diesen Galaxien vermutet man, dass riesige Mengen an leuchtendem Gas in ein zentrales massereiches Schwarzes Loch fallen.

M106 ist auch als NGC 4258 bekannt. Sie befindet sich in einer relativ geringen Entfernung von nur 23,5 Millionen Lichtjahren. Sie ist 60.000 Lichtjahre groß. Man sieht sie mit einem kleinen Teleskop im Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici).

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Porphyrion: Der längste bekannte Strahl eines Schwarzen Lochs

Animationscredit: Labor für Wissenschaftskommunikation für Martijn Oei et al., Caltech

Wie weit kann der Strahlstrom eines Schwarzen Lochs reichen? Kürzlich wurde ein 23 Millionen Lichtjahre langes Strahlenpaar entdeckt. Seine Länge ist ein neuer Rekord. Es strömt aus einem Schwarzen Loch, das vor Milliarden Jahren aktiv war. Die beeindruckenden Strahlen wurden nach dem Riesen Porphyrion aus der griechischen Mythologie benannt.

Das Schwarze Loch, aus dem die eindrucksvollen Strahlen strömen, gehört zu einer Art, die normalerweise keine langen Strahlen erzeugt. Es ist keines, das Strahlung aus einfallendem Gas erzeugt. Das animierte Video zeigt, wie es vielleicht aussieht, wenn man um dieses mächtige System mit dem Schwarzen Loch kreist. Porphyrion ist als schneller Strom energiereicher Teilchen dargestellt. Die hellen Stellen zeigen, wo die Teilchen auf Gas in der Umgebung treffen.

Die Entdeckung gelang mithilfe von Daten der optischen Observatorien Keck und Mayall (DESI) sowie mit den Radioteleskopen LOFAR und dem Giant Metrewave Radio Telescope (dem Riesigen Meterwellen-Radioteleskop). Die Existenz des Strahls zeigt, dass Schwarze Löcher nicht nur ihre Heimatgalaxien beeinflussen. Sie können weit ins umgebende Universum hinaus reichen.

Himmlische Überraschung: Welches Bild zeigte APOD zum Geburtstag? (ab 1995, deutsch ab 2007)

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Der Tulpennebel und das Schwarze Loch Cygnus X-1

In einer dunkelroten Nebelwolke mit zarten Sternen zeichnet sich eine leuchtende Tulpe ab.

Bildcredit und Bildrechte: Anirudh Shastry

Wann kann man ein schwarzes Loch, eine Tulpe und einen Schwan auf einmal sehen? Nachts – wenn die Zeitplanung passt und euer Teleskop in die richtige Richtung zeigt.

Der komplexe und wunderschöne Tulpennebel blüht rund 8.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Cygnus, dem Schwan. Ultraviolette Strahlung von jungen, energiereichen Sternen am Rande der Cygnus-OB3-Assoziation, darunter der O-Stern HDE 227018, ionisiert die Atome und sorgt für die Emission des Tulpennebels. Stewart Sharpless katalogisierte diese fast 70 Lichtjahre große, rötlich leuchtende Wolke aus interstellarem Gas und Staub im Jahr 1959 als Sh2-101.

Auch das Schwarze Loch Cygnus X-1 befindet sich im Bild. Es zählt zu den Mikroquasaren und ist eine der stärksten Röntgenquellen am Himmel. Seine schwächere, bläulich gekrümmte Stoßfront ist hinter den Blütenblättern der kosmischen Tulpe am rechten Bildrand kaum erkennbar. Sie wird von den mächtigen Strahlströmen eines lauernden Schwarzen Lochs angetrieben.

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Der Kugelsternhaufen Omega Centauri

Mitten im Bild ist der größte und hellste von 200 Kugelsternhaufen, die wir kennen. Es ist Omega Cen im Sternbild Zentaur. Er hat ein helles, diffuses Zentrum, das nach außen hin ausdünnt.

Bildcredit und Bildrechte: Juergen Stein

Im Kugelsternhaufen Omega Centauri sind etwa 10 Millionen Sterne in einen Raum gepfercht, der einem Durchmesser von 150 Lichtjahren hat. Die Sterne sind viel älter als die Sonne.

Der Kugelsternhaufen ist auch als NGC 5139 bekannt. Er ist 15.000 Lichtjahre entfernt. Von den etwa 200 bekannten Kugelsternhaufen, die im Hof unserer Milchstraße wandern, ist er der größte und hellste.

Die meisten Sternhaufen bestehen aus Sternen desselben Alters mit gleicher Zusammensetzung. Im rätselhaften Omega Cen gibt es unterschiedliche Sternpopulationen, deren Alter und chemische Zusammensetzung verschieden ist. Vielleicht ist Omega Cen sogar der übrig gebliebene Kern einer kleinen Galaxie, die mit der Milchstraße verschmolzen ist.

Die Roten Riesen in Omega Centauri sind auf dieser scharfen Teleskopansicht leicht an ihrem gelblichen Farbton erkennbar. Zwei Jahrzehnte lang wurde der dichte Sternhaufen mit dem Weltraumteleskop Hubble erforscht. Dabei zeigten sich Hinweise auf ein massereiches Schwarzes Loch beim Zentrum von Omega Centauri.

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Animation: Schwarzes Loch vernichtet Stern

Video-Illustrationscredit: DESY, Labor für Wissenschaftskommunikation

Was passiert, wenn ein Stern einem Schwarzen Loch zu nahe kommt? Das Schwarze Loch kann ihn zerreißen – aber wie? Nicht seine starke Anziehungskraft ist das Problem, sondern der Unterschied der Gravitationswirkung an verschiedenen Seiten des Sterns.

Das hier gezeigte animierte Video illustiert diese Zerreißprobe: Zuerst sieht man einen Stern, der sich einem Schwarzen Loch nähert. Während seine Umlaufgeschwindigkeit ansteigt, wird die äußere Atmosphäre des Sterns bei der größten Annäherung abgerissen.

Ein großer Anteil der Sternatmosphäre entweicht in die Tiefen des Alls, aber ein anderer Anteil kreist weiterhin um das Schwarze Loch und bildet eine Akkretionsscheibe.

Dorthin führt uns die Animation im Folgenden. Während wir uns zum Schwarzen Loch umsehen, nähern wir uns der Akkretionsscheibe. Aufgrund der seltsamen visuellen Effekten von Gravitationslinsen kann man sogar die Rückseite der Akkretionsscheibe sehen. Schließlich schauen wir entlang der Jets, die entlang der Rotationsachse ausgestoßen werden. Modellrechnungen der theoretischen Astrophysik zeigen, dass diese Jets nicht nur hochenergetisches Gas auswerfen, sondern auch hochenergetische Neutrinos. Eins davon könnte kürzlich auf der Erde gesehen worden sein.

Beinahe Hyperraum: APOD-Zufallsgenerator

Heute vor 29 Jahren wurde das erste APOD veröffentlicht

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