Schlagwort: Galaxienhaufen

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Die Galaxie, der Strahl und ein berühmtes Schwarzes Loch

Der Himmelsausschnitt zeigt eine Galaxie mit markantem Strahl. Nach rechts ist ein Bildeinschub, der die Galaxie vergrößert zeigt, darunter ist ein Bildausschnitt mit dem Schwarzen Loch im Zentrum.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Arbeitsgruppe Event Horizon Telescope

Die helle, elliptische Galaxie Messier 87 (M87) ist die Heimat des massereichen Schwarzen Lochs, von dem das Event Horizon Telescope im Jahr 2017 das erste Bild Schwarzen Lochs aufgenommen hat. Es liegt im Virgo-Galaxienhaufen mit einer Entfernung von ungefähr 55 Millionen Lichtjahren.

M87 erscheint hier im Infrarotbild, das das Spitzer Space Telescope aufgenommen hat, in blauem Schimmer. Obwohl M87 fast detailarm und wolkenähnlich aussieht, zeigt das Spitzer-Bild dennoch Details der relativistischen Ausbrüche, die aus der Zentralregion der Galaxie ausströmen. Im Ausschnitt rechts oben messen diese Ausbrüche Tausende Lichtjahre. Der hellere Ausbruch rechts bewegt sich auf uns zu und liegt in unserer Sichtachse. Auf der gegenüberliegenden Seite wird durch den Schock, der vom nicht sichtbaren, sich entfernenden Ausbruch hervorgerufen wird, ein schwächer leuchtender Arm aus Material beleuchtet.

Der Ausschnitt rechts unten zweit das historische Bild des Schwarzen Loches im Zentrum der riesigen Galaxie zwischen den relativistischen Ausbrüchen. Im Spitzer-Bild ist das massereiche Schwarze Loch, das von hereinstürzendem Material umgeben ist, zu wenig aufgelöst, aber dennoch die treibende Kraft hinter den relativistischen Ausbrüchen aus dem Zentrum der aktiven Galaxie M87.

Das Event Horizon Telescope-Bild der Galaxie M87 wurde bearbeitet, um einen schärferen Blick auf das berühmte massereiche Schwarzen Loch zu gewähren.

Unentrinnbar: Woche der Schwarzen Löcher bei der NASA!

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M100: eine Galaxie mit prächtigen Spiralarmen

Mitten im Bild leuchtet eine Spiralgalaxie, die direkt von oben zu sehen ist. Ihr Zentrum ist orangefarben mit einem gelben Kern. Darum herum sind Sterne und weitere Galaxien verteilt.

Bildcredit und Bildrechte: Drew Evans

M100 ist wahrhaft majestätisch und wird passenderweise den sogenannten Grand-Design-Spiralgalaxien zugeordnet. Die riesige Galaxie mit ihren über 100 Milliarden Sternen hat stärker ausgeprägte Spiralarme als unsere eigene Milchstraße.

M100 gehört zu den hellsten Mitgliedern des Virgo-Galaxienhaufens und trägt auch den Katalognamen NGC 4321. Die Galaxie ist 56 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und befindet sich im Sternbild Coma Berenices.

Während wir auf M100 direkt von oben schauen, befindet sich oben rechts im Gesichtsfeld dieser teleskopischen Weitwinkelaufnahme mit einem Durchmesser von fast einem Grad auch die etwas weniger auffällige Spiralgalaxie NGC 4312, die wir von der Seite sehen.

Das insgesamt 21 Stunden lang belichtete Bild entstand an einem dunklen Standort in der Nähe von Flagstaff in Arizona auf dem Planeten Erde und zeigt die hellen bläulichen Sternhaufen und die verschlungenen Staubansammlungen in M100, die für diese Art von Galaxien charakteristisch sind.

Messungen der veränderlichen Sterne in M100 haben eine wichtige Rolle bei der Bestimmung von Größe und des Alters des Universums gespielt.

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Der Coma-Galaxienhaufen

Im Bild sind unterschiedlich helle und große Galaxien verteilt, einige davon sind von gelblichen Nebeln umgeben, zwei links oben haben einen bläulichen Schimmer.

Bildcredit und Bildrechte: Joe Hua

Fast jedes Objekt auf diesem abgebildeten Foto ist eine Galaxie. Der hier abgebildete Coma-Galaxienhaufen ist einer der dichtesten bekannten Galaxienhaufen – er enthält Tausende von Galaxien. Jede dieser Galaxien beherbergt Milliarden von Sternen – genau wie unsere eigene Milchstraßengalaxie.

Obwohl er im Vergleich zu den meisten anderen Galaxienhaufen sehr nahe liegt, braucht das Licht des Coma-Haufens immer noch Hunderte von Millionen Jahren, um uns zu erreichen. Tatsächlich ist der Coma-Haufen so groß, dass das Licht Millionen von Jahren braucht, um von einer Seite zur anderen zu gelangen.

Die meisten Galaxien im Comahaufen und in anderen Haufen sind elliptisch, während die meisten Galaxien außerhalb von Haufen spiralförmig sind. Die Natur der Röntgenemission von Coma wird noch untersucht.

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Die Augen in Markarians Galaxienkette

Zwei Galaxien leuchten im Bild, die linke Galaxie ist von einer blauen blassen Schleife aus Sternen umgeben.

Bildcredit und Bildrechte: Mike Selby

Über dem Herzen des Virgo-Galaxienhaufens liegt eine Kette aus Galaxien, die man Markarjanische Kette nennt.

Besonders auffällig in der Markarjanischen Kette sind zwei Galaxien (NGC 4438 links und NGC 4435 rechts- auch bekannt als „Die Augen“), die miteinander interagieren. Sie liegen in einer Entfernung von rund 50 Millionen Lichtjahren und scheinen in dieser Nahaufnahme ungefähr 100.000 Lichtjahre voneinander entfernt zu liegen.

In ihrer kosmischen Vergangenheit haben sie sich aber vermutlich bis auf 16.000 Lichtjahre angenähert. Gezeitenkräfte, die bei dieser Annäherung entstanden sind, haben ihnen Sterne, Gase und Staub entrissen. Die massereichere Galaxie NGC 4438 hat den Großteil des Materials aus dieser Kollision behalten, während das Material von der kleineren Galaxie NGC 4435 leichter verloren gegangen ist.

In diesem erstaunlich tiefen Bild dieser dicht besiedelten Gegen des Universums sieht man auch viele noch weiter entferne Galaxien im Hintergrund.

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UHZ1: Ferne Galaxie und Schwarzes Loch

Das Bild ist voller Galaxien, die wie Sterne verteilt sind. In der Mitte leuchtet ein violetter Nebel. Links oben sind zwei Bildeinschübe, die ein Schwarzes Loch zeigen.

Bildcredit: Röntgen: NASA/CXC/SAO/Ákos Bogdán; Infrarot: NASA/ESA/CSA/STScI; Bildbearbeitung: NASA/CXC/SAO/L. Frattare und K. Arcand

Von dunkler Materie dominiert, ist der massereiche Galaxienhaufen Abell 2744 auch als Pandoras Haufen bekannt. Er befindet sich 3,5 Milliarden Lichtjahre entfernt im Sternbild Bildhauer. Astronomen* haben mithilfe der enormen Masse des Galaxienhaufens als Gravitationslinse den Raum verzerrt und dahinter liegende, noch fernere Objekte vergrößert entdeckt. Darunter befindet sich die Hintergrundgalaxie UHZ1 mit einem bemerkenswerten Rotverschiebungswert von Z=10.1. Damit ist UHZ1 sehr viel weiter entfernt als Abell 2744. Sie befindet sich in einer Entfernung von 13,2 Milliarden Lichtjahren, als unser Universum etwa 3 Prozent seines aktuellen Alters hatte.

UHZ1 wurde in diesem kombinierten Bild gefunden, das sich aus Röntgenstrahlen (lila Töne) vom Weltraumteleskop Chandra und Infrarotlicht vom Weltraumteleskop James Webb zusammensetzt. Die Röntgenemission von UHZ1, die in den Chandra-Daten entdeckt wurde, ist das charakteristische Zeichen eines sich entwickelnden, sehr massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum dieser Galaxie mit extrem hoher Rotverschiebung. Das macht das wachsende Schwarze Loch von UHZ1 zum bisher am weitesten entfernten Schwarzen Loch, das in Röntgenstrahlen nachgewiesen wurde, und deutet darauf hin, wie und wann die ersten sehr massereichen Schwarzen Löcher im Universum entstanden sind.

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Euclid zeigt den Perseus-Galaxienhaufen

Das Bild zeigt viele Galaxien, einige davon sind in einem zentralen Balken zu sehen, der fast horizontal über das Bild verläuft.

Bildcredit und Lizenz: ESA, Euclid, Euclid-Konsortium, NASA; Bearbeitung: Jean-Charles Cuillandre (CEA Paris-Saclay) und Giovanni Anselmi; Text: Jean-Charles Cuillandre

Bühne frei für ein neues Weltraumteleskop: Euclid. Euclid ist mit zwei großen Weitwinkelkameras ausgestattet und beobachtet sowohl im sichtbaren Licht als auch im nahen Infrarot. Um die mehr als 1000 Galaxien des Perseushaufens in einer Entfernung von 250 Millionen Lichtjahren zu erfassen, musste Euclid mit seinem 1,20 Meter durchmessenden Hauptspiegel und seiner scharfen Optik fünf Stunden lang belichten. Mehr als 100.000 Galaxien sind im Hintergrund sichtbar, von denen einige bis zu 10 Milliarden Lichtjahre weit weg sind.

Das neuartige an Euclid ist die Kombination seines großen Gesichtsfelds von der doppelten Fläche des Vollmonds, seiner hohen Winkelauflösung (durch seine 620-Megapixel-Kamera) und der Nutzung des Infrarotbereichs, in dem sowohl Bilder als auch Spektren aufgenommen werden. Euclids erste Himmelsdurchmusterungen werden ein Drittel des Himmels abdecken und über 2 Milliarden Galaxien erfassen. Dadurch wird es möglich zu untersuchen, wie die Dunkle Materie und die Dunkle Energie das Aussehen unseres Universums geprägt haben.

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Der Fornax-Galaxienhaufen

Im Bild sind Galaxien des Fornax-Galaxienhaufens verteilt, die markantesten sind eine elliptische Galaxie unten in der Mitte sowie eine Balkenspiralgalaxie rechts oben.

Bildcredit und Bildrechte: Marcelo Rivera

Der Fornax-Galaxienhaufen ist etwa 62 Millionen Lichtjahre entfernt, er ist einer der nächstliegenden Galaxienhaufen. Benannt wurde er nach dem südlichen Sternbild Fornax oder Chemischer Ofen, in dem sich die meisten seiner Galaxien befinden. Der Fornaxhaufen ist mehr als 20-mal weiter entfernt als unsere benachbarte Andromedagalaxie, aber nur 10 Prozent weiter entfernt als der besser bekannte und dichter gefüllte Virgo-Galaxienhaufen.

Fast jeder gelbliche Fleck in diesem drei Grad breiten Sichtfeld ist eine elliptische Galaxie im Fornax-Galaxienhaufen. Unten in der Mitte leuchten zwei helle Haufenmitglieder, die elliptischen Galaxien NGC 1399 und NGC 1404. Rechts oben seht ihr die große Balkenspiralgalaxie NGC 1365, sie ist ein markantes Mitglied des Fornaxhaufens.

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Der Galaxienhaufen Abell 370 und mehr

Das Bild ist voller Galaxien. Im Vordergrund befinden sich unverzerrte Galaxien, dazwischen sind schmale Bögen von weit dahinter liegenden, stark verzerrten Galaxien verteilt.

Bildcredit: NASA, ESA, Jennifer Lotz und das HFF-Team (STScI)

Dieser scharfe Schnappschuss des Weltraumteleskops Hubble zeigt den etwa 4 Milliarden Lichtjahre entfernten massereichen Galaxienhaufen Abell 370. Er wird scheinbar von zwei riesigen elliptischen Galaxien betont und ist von blassen Bögen durchzogen.

Die blasseren, überall verteilten bläulichen Bögen und der imposante Drachenbogen links unter der Mitte sind in Wirklichkeit Bilder von Galaxien, die weit hinter Abell 370 liegen. Ihr Licht, das sonst unentdeckt bleiben würde, legte die doppelte Entfernung zurück. Die gewaltige Gravitationsmasse des Haufens – überwiegend unsichtbare Dunkle Materie – vergrößert und verzerrt ihr Licht.

Der Effekt, der diesen spannenden Ausblick auf Galaxien im frühen Universum ermöglicht, ist als Gravitationslinseneffekt bekannt. Gravitationslinsen sind eine Folge der gekrümmten Raumzeit und wurden erstmals vor etwa 100 Jahren von Einstein vorhergesagt.

Abell 370 liegt weit hinter dem gezackten Vordergrundstern in der Milchstraße, der rechts unten im Sternbild Walfisch, dem Meeresungeheuer, leuchtet. Der Galaxienhaufen war der letzte von sechs, die beim Projekt Grenzgebiete abgebildet wurden.

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