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Archiv für Kosmologie

Im Herzen der Milchstraße

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Das Zentrum der Milchstrasse,
aufgenommen von Hubble, Spitzer und Chandra.
(NASA, ESA, SSC, CXC, and STScI)

Anlässlich des Internationalen Jahres der Astronomie gab es kürzlich eine einzigartige Zusammenarbeit der drei großen Weltraumteleskope Hubble, Spitzer und Chandra. Herausgekommen ist dabei eine außergewöhnliche Aufnahme vom Zentrum unserer Heimatgalaxie.
Das galaktische Zentrum befindet sich in dem weißen Bereich rechts und knapp unterhalb der Bildmitte. Die gesamte Bildbreite entspricht in etwa der Winkelbreite des Vollmondes.

NASA’s Great Observatories Examine the Galactic Center Region

Kohlenstoffatmosphäre auf Neutronenstern

Eine neue Aufnahme des Röntgenteleskops Chandra zeigt die zentrale Region des Supernovaüberrests Cassiopeia A. Auf dem Neutronenstern im Zentrum von Cassiopeia A gibt es offenbar eine dünne Kohlenstoffatmosphäre.

Carbon Atmosphere Discovered On Neutron Star

Spitzer beobachtet chaotisches Planetensystem

Das Weltraumteleskop Spitzer fand bei dem jungen Stern HR 8799, der sich 129 Lichtjahre von uns entfernt im Sternbild Pegasus befindet, Hinweise auf eine orbitale Überaktivität der dort vorhandenen Planeten: sie stören kleinere, kometenähnliche Körper und veranlassen diese zu Kollisionen, wobei ein riesiger Halo aus Staub mit einem Durchmesser von etwa 2.000 Astronomischen Einheiten entsteht. Zum Vergleich wurde in das Spitzer-Bild der Orbit des Zwergplaneten Pluto eingezeichnet, der einen Durchmesser von ca. 80 Astronomischen Einheiten besitzt.

A Picture of Unsettled Planetary Youth

The Debris Disk Around HR 8799

Galaxienhaufen bricht Entfernungsrekord

Nach dem Urknall kam vergleichsweise rasch Struktur in das Universum. Diese Ansicht wird nun auch durch die Entdeckung eines extrem weit entfernten Galaxienhaufens durch ein europäisches Astronomenteam um Stefano Andreon vom Mailänder Istituto Nazionale di Astrofisica bekräftigt.
Der Galaxienhaufen mit der Bezeichnung JKCS041 ist etwa 10,2 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Sein Licht stammt daher aus einer Zeit, als das Universum gerade erst ein Viertel seines heutigen Alters erreicht hatte. Nach Ansicht der Astronomen könnte es sich bei dem Objekt sogar um einen der ersten Galaxienhaufen überhaupt handeln.
Andreon und seinen beiden Kollegen Ben Maughan vom Department of Physics der University of Bristol und Jaron Kurk vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg gelang ihre Entdeckung bei der Analyse von Aufnahmen des UK InfraRed Telescope (UKIRT) auf Hawaii. Schon die Ansammlung von Strahlungsquellen mit ähnlichen Infrarotspektren an einer Stelle des Himmels ließ vermuten, dass es sich um eine dichte Ansammlung von Galaxien handeln musste. Gewissheit brachten dann Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Chandra, das viele Millionen Grad Celsius heißes Gas zwischen den Galaxien nachweisen konnte. Bei JKCS041 handelt es sich also mit hoher Wahrscheinlichkeit um einen bereits ausgewachsenen Galaxienhaufen, dessen Gesamtmasse auf einige Hundert Billionen Sonnenmassen geschätzt wird.

JKCS041: Galaxy Cluster Smashes Distance Record

JKCS041: a colour-detected galaxy cluster at z_phot=1.9 with deep potential well as confirmed by X-ray data

Klein, aber oho

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Barnards Galaxie,
eine Zwerggalaxie im Sternbild Schütze.
(ESO)

Ein neues, von der Europäischen Südsternwarte (ESO) veröffentlichtes Bild zeigt einen unserer nächsten galaktischen Nachbarn: Barnards Galaxie. Die Galaxie weist einige interessante Sternentstehungsgebiete und sehenswerte Nebel auf.
Die auch unter ihrer Katalognummer NGC 6822 bekannte Galaxie gehört aufgrund ihrer ungewöhnlichen Form und ihrer geringen Größe zur Klasse der sog. irregulären Zwerggalaxien. Die unregelmäßigen Formen solcher Galaxien geben Aufschluss darüber, wie Galaxien miteinander in Wechselwirkung treten, sich weiterentwickeln und mitunter auch dem “Kannibalismus” verfallen.
Das neue ESO-Bild zeigt Barnards Galaxie hinter einem Schleier von Vordergrundsternen. Die Galaxie steht von der Erde aus gesehen im Sternbild Schütze. Sie ist nur 1,6 Millionen Lichtjahre entfernt – und damit ein Mitglied der sog. Lokalen Gruppe, zu der auch unsere Milchstraße gehört. Benannt ist NGC 6822 nach ihrem Entdecker, dem US-amerikanischen Astronomen Edward Emerson Barnard, der die im sichtbaren Licht eher unscheinbare Galaxie im Jahr 1884 mit einem Linsenteleskop mit 12,5 Zentimeter Öffnung entdeckte.
Die nun veröffentlichte aktuelle Aufnahme der Galaxie wurde mit dem Wide Field Imager (WFI) angefertigt, einer speziellen astronomischen Kamera mit besonders großem Blickfeld, die an das 2,2-Meter-Teleskop der ESO in La Silla/Chile montiert ist.
Mag Barnards Galaxie auch nicht die majestätischen Spiralarme oder die leuchtende zentrale Verdickung ihrer größeren Vettern wie z.B. der Milchstraße oder der Andromedagalaxie aufweisen, bei genauem Hinsehen bietet diese Zwerggalaxie eine Reihe ganz eigener spektakulärer Leuchteffekte. Dazu gehören die in dem Bild sichtbaren rötlichen Gebiete, in denen sich neue Sterne bilden. Vergleichsweise junge, heiße Sterne in diesen Regionen erhitzen das sie umgebende Gas und regen es so zum Leuchten an. Im Bild präsentiert sich oben links ein weiteres interessantes Objekt: ein blasenartiger Nebel, der eine Gruppe massereicher Sterne enthält, die beachtliche Mengen an Materie auswerfen. Wo diese Materie auf das umgebende interstellare Medium trifft, kommt es zu Leuchtphänomenen, die aus unserem Blickwinkel wie ein leuchtender Ring erscheinen. Ähnliche heiße Materieauswürfe junger Sterne finden sich noch an vielen anderen Stellen der Galaxie.
Barnards Galaxie ist wirklich ein Zwerg: nur rund ein Zehntel so groß wie unsere Milchstraße, mit einer Gesamtzahl von nur rund zehn Millionen Sternen (zum Vergleich: in unserer Milchstraße gibt es schätzungsweise 400 Milliarden Sterne). Solche Zwerggalaxien sind in der Lokalen Gruppe – und im übrigen Universum – deutlich häufiger anzutreffen als ihre größeren, regelmäßiger geformten Vettern.
Die unregelmäßige Form von irregulären Zwerggalaxien wie Barnards Galaxie entsteht bei Beinahe-Zusammenstößen mit anderen Galaxien oder im Zuge von “Verdauungsprozessen”. Galaxien sind in ständiger Bewegung, und dabei kann es zu Beinahe-Zusammenstößen oder sogar zur Durchdringung zweier Galaxien kommen. Die Sternendichte in Galaxien ist vergleichsweise gering, so dass es während solcher Begegnungen nur äußerst selten zu Sternzusammenstößen kommt. Allerdings bewirkt die Schwereanziehung weitreichende Verformungen der Galaxien. Dabei können ganze Sternengruppen aus ihrer Heimatgalaxie herausgerissen werden, die dann als irregulär geformte Zwerggalaxien durch das All treiben.

ESO Bildveröffentlichung: Barnards Galaxie

Blick in die ferne Vergangenheit des Alls

Die ferne Vergangenheit des Universums rückt näher. Mit neu entwickelten Spektrografen werden Astronomen im Rahmen des Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III) Galaxien und Quasare in den Tiefen des Weltalls untersuchen. Die neuen Instrumente haben eine hohe Infrarot-Empfindlichkeit und sehen so noch sehr weit entfernte Milchstraßensysteme, deren Licht aufgrund der kosmischen Expansion in den langwelligen, roten Bereich des Spektrums verschoben ist.
In der Nacht zum 15. September 2009 lieferten die neuen Spektrografen am 2,5-Meter-Teleskop auf dem Apache Point im US-Bundesstaat New Mexico die ersten, vielversprechenden Daten.
Bis zum Jahr 2014 soll der Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), an dem das Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München beteiligt ist, die Spektren von 1,4 Millionen Galaxien und 160.000 Quasaren erfassen. BOSS ist damit die größte von insgesamt vier Erhebungen im Rahmen des SDSS-III.

Sloan Digital Sky Survey III

BOSS: Baryon Oscillation Spectroscopic Survey

Hubble: Zerzauste Galaxien im Virgohaufen

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Die Galaxien NGC 4522 und NGC 4402,
aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble.
(NASA & ESA)

Zwei neue, spektakuläre Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble zeigen zwei Galaxien im Virgo-Galaxienhaufen, die recht zerzaust aussehen und offenbar gerade einen erheblichen Teil ihrer Gas- und Staubmassen verlieren. Grund dafür ist das extrem heiße und Röntgenstrahlen aussendende Gas, das sich zwischen den Galaxien des Virgohaufens befindet und durch das ein starker “Fahrtwind” entsteht, der Gas und Staub aus den Galaxien mitreißt und so ihr Aussehen verändert.
Die Spiralgalaxie NGC 4522 (im Bild oben) liegt etwa 60 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und ist ein besonders eindrucksvolles Beispiel für eine Galaxie, die gerade ihrer Gas- und Staubmassen beraubt wird. Der dramatische Materialverlust hat mit der Geschwindigkeit zu tun, mit der die Galaxie im Virgohaufen unterwegs ist: rund 2.800 Kilometer pro Sekunde! Auf dem Hubble-Bild ist deutlich zu sehen, dass sich in dem aus der Galaxie herausgerissenen Gas und Staub einige neue Sternhaufen gebildet haben. Rechts und links des galaktischen Zentrums sind helle bläuliche Bereiche zu erkennen, in denen sich gerade neue Sterne bilden. Durch den starken Verlust von Gas und Staub können allerdings im Inneren der Galaxie bald keine neuen Sterne mehr entstehen. Daher wird sie in einigen hundert Millionen Jahren nur noch im gelblichen Licht ihrer langlebigen, massearmen Sonnen leuchten.
Auch bei der Galaxie NGC 4402 (im Bild unten) sind Anzeichen dieses Materialverlustes zu erkennen: hier hat die Galaxienscheibe eine leicht gebogene Form angenommen.

Stripped down: Hubble highlights two galaxies that are losing it

Aufnahme von NGC 4522 (bildschirmfüllend)

Aufnahme von NGC 4402 (bildschirmfüllend)

Keck-Interferometer findet Staubscheibe um 51 Ophiuchi

Durch Zusammenschaltung der beiden Teleskope des Keck-Observatoriums auf Hawaii zu einem Interferometer konnten Astronomen eine ausgedehnte Staubscheibe um den 410 Lichtjahre entfernten Stern 51 Ophiuchi entdecken. Aus einer solchen Staubscheibe hat sich vor Milliarden von Jahren auch unser Sonnensystem entwickelt.

Keck Interferometer Nuller Spots Double Dust Cloud

wissenschaft.de – Scharfer Blick in die staubige Vergangenheit

UV-Portrait der Andromeda-Galaxie

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Die Andromeda-Galaxie
im ultravioletten Wellenlängenbereich.
(NASA/Swift/Stefan Immler (GSFC)
und Erin Grand (UMCP))
Zum Vergrößern das Bild anklicken.

Ein ganz besonderes Portrait der Andromeda-Galaxie (M31) haben die amerikanischen Astronomen Stefan Immler von NASA’s Goddard Space Flight Center und Erin Grand von der University of Maryland in College Park erstellt. Das neue Portrait wurde mit dem Weltraumteleskop Swift aufgenommen. Der Satellit dient normalerweise dazu, Gammastrahlenausbrüche im Universum aufzuspüren und zu verfolgen. In diesem Fall ließen die Forscher den Satelliten jedoch zwischen dem 25. Mai und 26. Juli 2008 insgesamt 24 Stunden lang auf die Andromeda-Galaxie blicken. Die 330 Einzelaufnahmen des Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) bei Wellenlängen von 193, 225 und 260 Nanometern fügten sie dann zu einem großen Mosaik zusammen.
Auf dem Bild sind rund 20.000 Quellen ultravioletter Strahlung unterscheidbar. Hierbei handelt es sich um heiße, junge Sterne und dichte Sternhaufen. Letztere finden sich besonders häufig in einem Radius von rund 150.000 Lichtjahren um das Zentrum der Galaxie.
Die Andromeda-Galaxie ist in klaren Nächten mit bloßem Auge als diffuser Fleck erkennbar. Tatsächlich handelt es sich um eine stattliche Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von etwa 220.000 Lichtjahren. Ihre Entfernung zur Milchstraße beträgt rund 2,5 Millionen Lichtjahre.

Swift Makes Best-ever Ultraviolet Portrait of Andromeda Galaxy

Goddard Multimedia Item 10485 – Swift’s UV portrait of the Andromeda Galaxy

Wiedergeburt einer Ikone: Die ersten neuen Bilder von Hubble

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Die ersten neuen Bilder von Hubble:
Käfer-Nebel, Stephans Quintett,
Omega Centauri und Carina-Nebel.
(NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team)

In den vergangenen Monaten waren die Wissenschaftler und Ingenieure von NASA und ESA damit beschäftigt, die neuen Instrumente des im Mai generalüberholten Weltraumteleskops Hubble zu testen und zu kalibrieren. Diese Testphase wurde nur im Juli kurz unterbrochen, um die Folgen des Einschlags eines Asteroiden oder Kometen auf dem Gasriesen Jupiter zu beobachten.
Heute schließlich wurden die ersten neuen Bilder veröffentlicht, die das Weltraum-Observatorium mit seinen neuen Instrumenten gemacht hat – und die Begeisterung könnte nicht größer sein!
Das Bild oben links zeigt den 4.000 Lichtjahre von der Erde entfernten Käfer-Nebel (NGC 6302), einen schmetterlingsförmigen planetarischen Nebel um den sterbenden Stern HD 155520 im Sternbild Skorpion.
Das Bild oben rechts gewährt einen Blick auf die Galaxiengruppe namens Stephans Quintett. Die Galaxien bilden ein enges, wechselwirkendes System in etwa 300 Millionen Lichtjahren Entfernung im Sternbild Pegasus. Aufgrund der gegenseitigen Gravitationswirkung sind die Spiralarme der Galaxien unregelmäßig verformt. Die langen Gezeitenarme deuten darauf hin, dass es zwischen den Galaxien des Quintetts immer wieder Kollisionen gab.
Das Bild unten links ist eine Panorama-Aufnahme aus dem mit Sternen überfüllten Kern des Kugelsternhaufens Omega Centauri (NGC 5139). Ungefähr 100.000 Sterne sind hier zu sehen.
Im Bild unten rechts erhebt sich eine unheimlich wirkende Säule aus einem Meer grün gefärbter Wolken. Diese Säule aus Gas und Staub, in der sich gerade neue Sterne bilden, gehört zum etwa 7.500 Lichtjahre entfernten Carina-Nebel (NGC 3372).

Hubble Opens New Eyes on the Universe

Rebirth of an icon: Hubble’s first images since Servicing Mission 4