Schlagwort: Spiralgalaxie

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Die Einsteinkreuz-Gravitationslinse

Mitten im Bild ist eine sehr blasse Galaxie mit Spiralarmen. In der Mitte leuchten sehr helle Flecken in Form eines Kleeblattes, sie bilden ein Einsteinkreuz und stammen von einem dahinter liegenden Quasar.

Bildcredit und Bildrechte: J. Rhoads (Arizona State U.) et al., WIYN, AURA, NOAO, NSF

Die meisten Galaxien haben einen einzelnen Kern. Hat diese Galaxie vier? Die seltsame Antwort führt zu dem Schluss, dass der Kern der umgebenden Galaxie auf diesem Bild gar nicht zu sehen ist. Das Kleeblatt in der Mitte ist vielmehr Licht, das von einem dahinter liegenden Quasar abgestrahlt wird.

Das Gravitationsfeld der sichtbaren Vordergrundgalaxie bricht das Licht des fernen Quasars in vier Einzelbilder. Der Quasar muss genau hinter der Mitte einer massereichen Galaxie liegen, damit eine Fata Morgana wie diese entsteht. Der Effekt wird als Gravitationslinseneffekt bezeichnet. Dieser spezielle Fall wird Einsteinkreuz genannt.

Noch seltsamer ist jedoch, dass die relative Helligkeit der Bilder im Einsteinkreuz variiert. Das wird durch einen gelegentlichen zusätzlichen Mikrogravitationslinseneffekt einzelner Sterne in der Vordergrundgalaxie verursacht.

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Die Dreiecksgalaxie M33

Bildfüllend ist eine zerfledderte Spiralgalaxie dargestellt. Es ist die Galaxie M33 im Sternbild Dreieck (Triangulum). Ihr Aussehen erinnert an ein Feuerrad.

Bildcredit und Bildrechte: Robert Gendler, Subaru-Teleskop (NAOJ); Bilddaten: Subaru-Teleskop, Robert Gendler, Brigham Young University Obs., Johannes Schedler

Das kleine nördliche Sternbild Dreieck enthält die schöne Spiralgalaxie M33, die wir von oben sehen. Ihre gängigen Namen lauten Feuerradgalaxie oder einfach Dreiecksnebel. M33 ist mehr als 50.000 Lichtjahre groß.

Nach der Andromedagalaxie M31 und unserer Milchstraße ist sie die drittgrößte Galaxie in der Lokalen Gruppe. M33 ist etwa 3 Millionen Lichtjahre von unserer Milchstraße entfernt. Wahrscheinlich ist sie eine Begleitgalaxie der Andromedagalaxie. Forschende in diesen beiden Galaxien hätten wahrscheinlich eine spektakuläre Sicht auf das jeweils andere Spiralsternsystem.

Dieses scharfe Kompositbild ist ein Mosaik aus 25 Bildern. Es zeigt die Sicht vom Planeten Erde. Die blauen Sternhaufen und rötlichen Sternbildungsregionen in M33 säumen die lose gewundenen Spiralarme der Galaxie. Der höhlenartige Nebel NGC 604 ist die hellste Sternbildungsregion. Sie ist vom Galaxienzentrum aus auf etwa ein Uhr zu sehen.

Wie auch M31 besitzt M33 eine Population gut vermessener veränderlicher Sterne. Diese nahe gelegene Spirale wurde daher zu einer kosmischen Messlatte auf der Entfernungsskala des Universums.

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NGC 206 und die Sternwolken von Andromeda

NGC 206 ist in der Andromedagalaxie. M31 ist von dunklen Staubbahnen und blauen Sternhaufen durchzogen. Die Galaxie ragt von rechts oben ins Bild.

Bildcredit und Bildrechte: Bob und Janice Fera (Fera Photography)

Der große Sternverband NGC 206 ist in die staubigen Arme der benachbarten Andromeda-Spiralgalaxie M31 eingebettet. Er ist etwa 2,5 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Wir sehen ihn mitten in dieser prächtigen Nahaufnahme im südwestlichen Teil der Andromedagalaxie.

Die hellen blauen Sterne im Haufen NGC 206 sind ein Hinweis auf sein geringes Alter. Seine jüngsten massereichen Sterne sind weniger als 10 Millionen Jahre alt. NGC 206 ist etwa 4000 Lichtjahre groß. Damit ist der Sternverband viel größer als die jungen Sternhaufen in der Scheibe unserer Galaxis, die als offene oder galaktische Haufen bezeichnet werden.

NGC 206 ist ähnlich groß wie die riesige Sternschmiede NGC 604 in der nahen Spiralgalaxie M33 und der Tarantelnebel in der Großen Magellanschen Wolke.

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Galaxienkollision in NGC 6745

Die Spiralgalaxie mitten im Bild hat mehrere nahe Begegnungen und Kollisionen hinter sich und wirkt stark verzerrt.

Bildcredit: NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)-ESA/Hubble-Zusammenarbeit; Dank an Roger Lynds (KPNO/NOAO) et al.

Normalerweise sehen Galaxien nicht so aus. NGC 6745 zeigt, was passiert, wenn zwei Galaxien wenige Hunderte Millionen Jahre lang kollidieren. Knapp außerhalb der rechten unteren Ecke des digital geschärften Bildes befindet sich die kleinere Galaxie, die sich entfernt.

Die größere Galaxie war ursprünglich eine Spiralgalaxie. Sie ist jetzt jedoch beschädigt und sieht merkwürdig aus. Die Gravitation hat die Gestalt der Galaxien verzerrt. Wahrscheinlich sind in beiden Galaxien keine Sterne unmittelbar zusammengestoßen. Doch das Gas, der Staub und die sie umgebenden Magnetfelder wechselwirken direkt miteinander.

Aus der größeren Galaxie wurde rechts unten ein Knoten aus Gas herausgezogen, der begonnen hat, neue Sterne zu bilden. NGC 6745 ist etwa 80.000 Lichtjahre breit und ungefähr 200 Millionen Lichtjahre entfernt.

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Elliptische Galaxie M60, Spiralgalaxie NGC 4647

Dieses Hubble-Bild zeigt zwei sehr unterschiedliche Galaxien im Virgo-Galaxienhaufen: links unten die elliptische Galaxie M60 oder NGC 4649, rechts oben die Spiralgalaxie NGC 4647.

Credit: NASA, ESA, Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)

Die riesige elliptische Galaxie M60 und die Spiralgalaxie NGC 4647 bilden ein seltsames Paar. Dieses gestochen scharfe kosmische Porträt entstand mit dem Weltraumteleskop Hubble. Die beiden befinden sind in einer Region des Weltraums, wo Galaxien generell dichter verteilt sind – am östlichen Rand des nahe gelegenen Virgo-Galaxienhaufens.

Die helle Galaxie M60 ist etwa 54 Millionen Lichtjahre entfernt. Ihre einfachere, eiförmige Gestalt entsteht durch ihre gleichmäßig verteilten älteren Sterne. Die jungen blauen Sterne im Staub und Gas von NGC 4647 sind zu gewundenen Armen angeordnet, die in einer flachen Scheibe rotieren.

Die Entfernung der Spiralgalaxie NGC 4647 ist vermutlich größer als die von M60, sie beträgt 63 Millionen Lichtjahre. Das Galaxienpaar ist auch als Arp 116 bekannt. Es könnte in naher Zukunft eine beträchtliche gravitative Begegnung durchleben.

M60 ist auch als NGC 4649 katalogisiert. Sie hat einen Durchmesser von etwa 120.000 Lichtjahren. Die kleinere Galaxie NGC 4647 misst ungefähr 90.000 Lichtjahre, das entspricht etwa der Größe unserer Milchstraße.

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Die Spiralgalaxie NGC 5033

Eine lose gewundene Spiralgalaxie mit vielen rosaroten Sternbildungsregionen und blauen Sternhaufen ist schräg von oben zu sehen. Ihre Schwibe macht einen leicht verkrümmten Eindruck.

Bildcredit und Bildrechte: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, Universität von Arizona

Das prachtvolle Inseluniversum NGC 5033 ist etwa 40 Millionen Lichtjahre entfernt. Die Galaxie leuchtet im gut abgerichteten nördlichen Sternbild Jagdhunde (Canes Venatici). Das Teleskop-Porträt zeigt markante Details der Staubbahnen beim hellen Kern der Galaxie und in den majestätischen, aber relativ blassen Spiralarmen.

Die Spiralarme sind von rosaroten Sternbildungsregionen und massereichen Sternhaufen gesäumt. Sie reichen über mehr als 100.000 Lichtjahre. Damit ist die Galaxie ähnlich groß wie unsere spiralförmige Milchstraße.

NGC 5033 ist ein gut erforschtes Beispiel einer Seyfertgalaxie. Ihr aktiver Kern ist sehr hell und veränderlich. Die Strahlung stammt wahrscheinlich von einem sehr massereichen Schwarzen Loch.

Der helle Kern und das Rotationszentrum der Galaxie sind anscheinend leicht versetzt. Das lässt vermuten, dass NGC 5033 vor langer Zeit bei einer Galaxienverschmelzung entstand.

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Kollision der Spiralgalaxie NGC 4038

Eine stark verworrene Galaxie wechselwirkt auf diesem Bild mit einer zweiten Galaxie. Die beiden haben hellgelbe Kerne, die linke ist von hellblau leuchtenden jungen Sternhaufen umgeben, vor beiden laufen bräunliche Staubbahnen.

Bildcredit: Datensammlung: Hubble-Vermächtnisarchiv; Bearbeitung: Danny Lee Russell

Diese Galaxie hat ein mieses Jahrtausend. Eigentlich waren sogar die letzten 100 Millionen Jahre nicht so gut. Vielleicht sind die nächsten Milliarden Jahre ebenfalls etwas stürmisch.

Links oben befindet sich NGC 4038. Sie war eine gewöhnliche Spiralgalaxie und war mit sich selbst beschäftigt. Dann knallte NGC 4039 rechts dagegen. Dabei entstehend dieser Trümmerhaufen. Er ist als „die Antennen“ bekannt. Die Gravitation ordnet beide Galaxien neu. Dabei prallen Gaswolken aufeinander. Es entstehen helle, blaue Knoten aus Sternen und massereiche Sterne, die explodieren. Braune Fasern aus Staub werden verteilt.

Irgendwann verschmelzen die beiden Galaxien zu einer größeren Spiralgalaxie. Solche Kollisionen sind nicht ungewöhnlich. Sogar unsere Milchstraße erlebte in der Vergangenheit mehrere Kollisionen. Voraussichtlich stößt sie in wenigen Milliarden Jahren mit der benachbarten Andromedagalaxie zusammen.

Die Aufnahmen für dieses Bild wurden von Forschenden mit dem Weltraumteleskop Hubble aufgenommen, um Galaxienkollisionen zu untersuchen. Die Einzelbilder und viele weitere detailreiche Himmelsaufnahmen von Hubble wurden seither veröffentlicht. Interessierte Laien luden sie herunter und kombinierten sie zu diesem visuell ansprechenden Kompositbild.

Galerie: Perseïden-Meteorstrom 2012

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Simulation: eine Scheibengalaxie entsteht

Videocredit: Fabio Governato et al. (U. Washington), N-Body Shop, NASA Advanced Supercomputing

Wie entstehen Galaxien wie unsere Milchstraße? Da sich unser Universum für eine direkte Beobachtung der Galaxienentstehung zu langsam bewegt, wurden schnellere Computersimulationen entworfen, um das herauszufinden. Dieser Film zeigt (vorwiegend) Wasserstoff in Grün. Rechts unten läuft die Zeit in Milliarden Jahren seit dem Urknall. Dunkle Materie durchdringt alles und ist überall vorhanden, wird aber nicht gezeigt.

Zu Beginn der Simulation fällt Gas aus der Umgebung ein und sammelt sich in Regionen mit relativ hoher Gravitation. Bald entstehen zahlreiche Protogalaxien. Sie rotieren und beginnen zu verschmelzen. Nach etwa vier Milliarden Jahren entsteht ein klar definiertes Zentrum. Es bestimmt eine Region mit einem Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren und sieht nach und nach wie eine heutige Scheibengalaxie aus.

Doch nach ein paar weiteren Milliarden Jahren kollidiert diese frühe Galaxie mit einer anderen. Gasströme von anderen Galaxienverschmelzungen regnen auf diesen seltsamen, faszinierenden kosmischen Tanz herab. Als die Simulation das halbe Alter des heutigen Universums erreicht, entsteht eine einzelne, größere Scheibe. Selbst dann fallen noch Gasklumpen hinein. Manche davon sind kleine Begleitgalaxien. Sie fallen hinein und werden in der gegenwärtigen Epoche von der rotierenden Galaxie absorbiert. Damit endet der Film.

Für unsere Milchstraße sind die großen Verschmelzungen vielleicht noch nicht vorbei. Es gibt aktuelle Hinweise, dass unsere riesige Spiralgalaxienscheibe in wenigen Milliarden Jahren mit der etwas kleineren Andromeda-Spiralgalaxie kollidiert und verschmilzt.

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