Aufgang der Centaurus-Radio-Strahlen

Hinter vier Radioteleskopen steigt violetter Rauch am schwarzen Nachthimmel auf. Links leuchtet der Vollmond.

Credit: Ilana Feain, Tim Cornwell und Ron Ekers (CSIRO/ATNF); ATCA nördlich gerichteter mittlerer Lappen: Dank an R. Morganti (ASTRON); Parkes-Daten: Dank an N. Junkes (MPIfR); ATCA; Mondfoto: Shaun Amy, CSIRO

Beschreibung: Wie sieht es aus, wenn die riesigen Radioemissionen von Centaurus A aufgehen? Die Radiowellen von Cen A sind länger als eine Million Lichtjahre. Ihre Winkelbreite hätte am Himmel der Erde einen Durchmesser von 200 Vollmonden.

Die gerichteten, stark beschleunigten Materieströme werden von einem schwarzen Loch ausgestoßen, das mehrere Millionen Sonnenmassen besitzt. Es liegt tief im Zentrum der nahe gelegenen aktiven Galaxie Cen A. Das schwarze Loch stößt die schnell bewegten Ströme aus, während Materie hineinfällt.

Das Bild zeigt Radioteleskope des Australian Telescope Compact Array (ATCA) in der Nähe von Narrabri (NSW, Australien). Sie wurden vor dem Vollmond fotografiert, dahinter wurde ein Radiobild von Cen A in der echten Winkelgröße gelegt. Es ist die detailreichste Karte, die je von den Radiowellen einer beliebigen Galaxienklasse im Universum gemacht wurde. Für die Erstellung wurden mehrere Jahre und mehr als 1000 Stunden Belichtungszeit aufgewendet.

Details im Bild enthalten Hinweise, wie die Radiowellen mit Sternen und intergalaktischem Staub wechselwirken. Die Lichtpunkte im Bild sind keine Sterne, sondern andere Galaxien im fernen Universum, die im Radio-Spektralbereich leuchten.

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Das Zentrum von Centaurus A

Links ist in einem Kreis die Galaxie Centaurus A abgebildet, rechts eine Detailaufnehme des Zentrums mit sehr markanten Staubbahnen.

Credit: E.J. Schreier (AUI) et al., Hubble, NASA; Einschub: NOAO

Beschreibung: Ein fantastisches Durcheinander junger blauer Sternhaufen, riesiger leuchtender Gaswolken und imposanter dunkler Staubbahnen umgibt die Zentralregion der aktiven Galaxie Centaurus A. Dieses Mosaik aus Bildern des Weltraumteleskops Hubble, das in blauem, grünem und rotem Licht aufgenommen wurde, ist so bearbeitet, dass es den kosmischen Mahlstrom in natürlichen Farben abbildet.

Infrarotbilder des Hubble-Teleskops zeigten auch, dass im Zentrum dieser Aktivität anscheinend Materiescheiben verborgen sind, die in ein Schwarzes Loch mit einer Milliarde Sonnenmassen hineinstrudeln.

Centaurus A ist anscheinend das Ergebnis der Kollision zweier Galaxien, und die übrig gebliebenen Trümmer werden ununterbrochen von dem Schwarzen Loch verschlungen. Forschende der Astronomie glauben, dass die Umtriebe in so einem Schwarzen Loch die Radio, Röntgen- und Gammastrahlenenergie hervorbringen, die von Centaurus A und anderen aktiven Galaxien abgestrahlt wird.

Für eine aktive Galaxie ist Centaurus A relativ nahe, sie ist nur 10 Millionen Lichtjahre entfernt, und sie ist ein verhältnimäßig leicht zugängliches Labor, um diese mächtigen Energiequellen zu erforschen.

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Der junge Sternhaufen Westerlund 2

Ein lebhafter, weißlicher Nebel mit violetten Bereichen und hellen Sternen in der Mitte leuchtet mitten im Bild.

Credit: Röntgenstrahlen: Y.Nazé, G.Rauw, J.Manfroid (Université de Liège), CXC, NASA; Infrarot: E. Churchwell (Universität von Wisconsin), JPL, Caltech, NASA

Beschreibung: Die staubhaltige Sternbildungsstätte RCW 49 umgibt auf diesem Himmels-Kompositbild den jungen Sternhaufen Westerlund 2. Das Bild wurde außerhalb des sichtbaren Lichtspektrums aufgenommen. Infrarotdaten des Weltraumteleskops Spitzer sind in schwarz-weiß dargestellt und ergänzen die Falschfarben-Röntgen-Bilddaten von Chandra der heißen, energiereichen Sterne in der Zentralregion des Haufens.

Beide Ansichten einer Region im großen südlichen Sternbild Zentaur zeigen Sterne und Strukturen, die durch den undurchdringlichen Staub für optische Teleskope unsichtbar sind. Westerlund 2 ist höchstens 2 Millionen Jahre alt und enthält einige der leuchtstärksten, massereichsten und daher kurzlebigsten Sterne. Auch die Infrarotsignaturen von protoplanetaren Scheiben wurden in dieser Region mit starker Sternbildung entdeckt.

In der geschätzten Entfernung des Haufens von 20.000 Lichtjahren wäre eine Seite der quadratischen Markierung im Chandra-Feld etwa 50 Lichtjahre lang.

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Millionen Sterne in Omega Centauri

Mitten im Bild prangt eine helle Sternkugel, die in der Mitte so dicht ist, dass Einzelsterne nicht mehr erkennbar sind. Nach ahßen hin nimmt die Dichte der Sterne ab. Sie wirkt wie ein kompakter Nebelfleck.

Bildcredit und Bildrechte: Fred Lehman (Beobachter des dunklen Himmels von Süd-Florida)

Beschreibung: Diese scharfe Teleskopaufnahme zeigt den Kugelsternhaufen Omega Centauri (NGC 5139). Er ist zirka 15.000 Lichtjahre entfernt und hat einen Durchmesser von 150 Lichtjahren. Mit seinen etwa 10 Millionen Sternen, die viel älter sind als die Sonne, ist Omega Cen der größte von ungefähr 200 bekannten Kugelsternhaufen, die im Halo unserer Milchstraße wandern. Obwohl die meisten Sternhaufen aus gleich alten Sternen mit ähnlicher Zusammensetzung bestehen, sind im rätselhaften Omega Cen verschiedene Sternpopulationen unterschiedlichen Alters und chemischer Zusammensetzung vorhanden. Daher könnte Omega Cen der übrig gebliebene Kern einer kleinen Galaxie sein, die mit der Milchstraße verschmolzen ist.

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Jagd auf Carina

Links unten und rechts oben leuchten lebhafte rote Emissionsnebel, vermischt mit dunklen Staubwolken, vor einem Hintergrund aus dicht gedrängten matten Sternen.

Credit und Bildrechte: Dieter Willasch

Beschreibung: Der Carinanebel, auch als NGC 3372 bekannt, ist ein Juwel des südlichen Himmels. Er reicht über mehr als 300 Lichtjahre und steht auf dieser ausgedehnten Himmelslandschaft rechts oben. Er ist viel größer als der nördlichere Orionnebel. Der Carinanebel ist eine der größten Sternbildungsregionen in unserer Galaxis und enthält junge, extrem massereiche Sterne, darunter den immer noch rätselhaften Veränderlichen Eta Carinae, ein Stern mit mehr als 100 Sonnenmassen.

Zu den Nebeln in der Mitte dieses 10 Grad breiten Feldes gehören NGC 3576 und NGC 3603. Bei der oberen Bildmitte steht der offene Sternhaufen NGC 3532, der Wunschbrunnenhaufen. Der kompaktere NGC 3766, der Perlenhaufen, ist links zu erkennen. Links unten auf diesem kosmischen Gemälde ist eine weitere riesige Sternbildungsregion, IC 2948 mit dem eingebetteten Sternhaufen IC 2944. Diese Region ist landläufig als Running-Chicken-Nebel bekannt.

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IC 2948, der Running-Chicken-Nebel

Der Nebel IC 2958 mit dem Sternhaufen Collinder 249 (auch IC2944) leuchtet rötlich, seine Form erinnert an ein laufendes Huhn.

Credit und Bildrechte: Steve Crouch

Im ausgedehnten südlichen Sternbild Zentaur wimmelt es nur so von hellen Nebeln. Dieser hier ist als IC 2948 katalogisiert, er befindet sich in der Nähe des Sterns Lambda Centauri und ist am Himmel nicht weit vom bekannteren Eta-Carinae-Nebel entfernt.

Der energiereiche junge Sternhaufen Collinder 249 (IC 2944) ist in die rötlich leuchtenden Wolken aus Wasserstoff eingebettet, die typisch für Emissionsnebel in Regionen mit ausgeprägter Sternbildung sind.

Am oberen Bildrand seht ihr die Silhouetten kleiner, dunkler Wolken aus undurchsichtigem kosmischem Staub. Sie werden nach ihrem Entdecker als Thackerays Globulen bezeichnet und sind mögliche Orte der Sternbildung, doch vermutlich werden sie durch die intensive Strahlung nahe gelegener junger Sterne abgetragen.

Der Blick ins Zentrum dieser Region erinnert manche an den populären Namen von IC 2948: Running-Chicken-Nebel („laufendes Huhn“). Diese prächtige Himmelslandschaft ist in der geschätzten Entfernung des Nebels von 6000 Lichtjahren etwa 70 Lichtjahre breit.

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Der junge Sternhaufen Westerlund 2

Das Sternbildungsgebiet Westerlund 2 ist hier vom Weltraumteleskop Spitzer in Schwarz-weiß abgebildet. Ein Quadrat in der Mitte zeigt einen farbigen Ausschnitt, die Daten dafür stammen vom Weltraumteleskop Chandra.

Credit: Röntgen: Y.Nazé, G.Rauw, J.Manfroid (Universität Lüttich), CXC, NASA; Infrarot: E.Churchwell (Universität Wisconsin), JPL, Caltech, NASA

Das staubhaltige Sternbildungsgebiet RCW 49 umgibt den jungen Sternhaufen Westerlund 2. Die Himmelslandschaft ist ein Komposit. Sie entstand aus Bildern, die außerhalb des sichtbaren Lichtspektrums aufgenommen wurden.

Infrarotdaten des Weltraumteleskops Spitzer sind schwarz-weiß dargestellt. Sie ergänzen die Röntgendaten von Chandra, welche die heißen energiereichen Sterne in der Zentralregion des Haufens in Falschfarben zeigen. Die Ansicht liegt in Richtung des großen südlichen Sternbildes Zentaur. Sie zeigt Sterne und Strukturen, die für optische Teleskope hinter undurchsichtigem Staub versteckt sind.

Westerlund 2 ist höchstens 2 Millionen Jahre alt. Er enthält einige der lichtstärksten, massereichsten Sterne unserer Galaxis, diese zählen auch kurzlebigsten. In der aktiven Sternbildungsregion wurden auch die Spuren von protoplanetaren Scheiben entdeckt. Die Entfernung des Haufens wird auf 20.000 Lichtjahre geschätzt. In dieser Entfernung beträgt die Seitenlänge der quadratische Markierung des Chandra-Sichtfeldes etwa 50 Lichtjahre.

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Aktive Galaxie Centaurus A

Das große Bild ist ein Komposit aus Bildern in Wellenlängen von Radio, sichtbarem Licht und Gammastrahlen. Die Einzelbilder sind rechts klein abgebildet.

Credit: Röntgen: NASA, CXC, R.Kraft (CfA) et al.; Radiobereich: NSF, VLA, M.Hardcastle (U Hertfordshire) et al.; sichtbares Licht: ESO, M.Rejkuba (ESO-Garching) et al.

Die riesige elliptische Galaxie Centaurus A ist nur 11 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist die der Erde am nächsten gelegene aktive Galaxie. Dieses interessante Kompositbild der Galaxie entstand aus Bilddaten von Gammastrahlen (Chandra), sichtbarem Licht (ESO) und dem Radiobereich (VLA).

Im sichtbaren Licht ist die Zentralregion von Centaurus A ein Durcheinander aus Gas, Staub und Sternen. Doch Radio- und Gammastrahlen-Teleskope zeigen einen faszinierenden Strahl sehr energiereicher Teilchen. Diese strömen aus dem Kern der Galaxie. Die Energiequelle des kosmischen Teilchenbeschleunigers ist ein Schwarzes Loch. Es besitzt etwa 10 Millionen Sonnenmassen und befindet sich bei der hellen Gammastrahlen-Lichtquelle im Zentrum der Galaxie.

Aus dem aktiven galaktischen Kern strömt ein energiereicher Strahl nach links oben. Er ist etwa 13.000 Lichtjahre lang. Ein kürzerer Strahl breitet sich vom Kern in die entgegengesetzte Richtung aus. Im Bild sind weitere helle Gammastrahlen-Lichtquellen verteilt. Es sind Doppelsternsysteme mit Neutronensternen oder stellare Schwarze Löcher. Die aktive Galaxie Centaurus A entstand wahrscheinlich vor einigen 100 Millionen Jahren bei einer Verschmelzung mit einer Spiralgalaxie.

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