Letzte Aktualisierung: 27. Juli 2024
Licht, Schatten und Schwerkraft: Eine Galerie der rätselhaftesten Cluster Bildbeschreibung: Karte der Hauptgalaxien des Lokalen Clusters (Lokale Gruppe), die ihre relative Position um die beiden dominanten Galaxien zeigt: die Milchstraße, die Andromeda-Galaxie und die Triangulum-Galaxie. Bildquelle:NASA/Hubble – Gemeinfrei. Galaktische Cluster Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum. Sie sammeln sich in Superhaufen, und unsere eigene Galaxie, die Milchstraße, ist Teil der Lokalen Gruppe, die etwa 40 Galaxien umfasst. Darüber hinaus gehört die Milchstraße zu einem noch größeren Superhaufen von Galaxien: dem Laniakea-Superhaufen. Letzterer erstreckt sich über fast 500 Millionen Lichtjahre und enthält mehr als 100.000 Galaxien1.
Der Jungfrau-Cluster (Jungfrau) Bildbeschreibung: Der Virgo-Cluster ist ein großer Galaxienhaufen in einer Entfernung von 15 bis 22 Mpc (ca. 48,9 bis 71,8 Millionen Lichtjahre). Sie wurde 1781 von Charles Messier entdeckt, der viele ihrer wichtigsten Galaxien kartierte, darunter auch die Riesengalaxie M87. Dieser Haufen befindet sich im Zentrum des Virgo-Superhaufens, zu dem die Lokale Gruppe und erst recht die Milchstraße gehören. Es befindet sich im Sternbild Jungfrau und sein Winkeldurchmesser beträgt etwa 8 Grad. Es gibt etwa 1.300 bis 2.000 Galaxien, von denen viele mit einem kleinen Teleskop sichtbar sind. Die genaue Entfernung, die uns vom Cluster trennt, ist kaum bekannt; Die besten aktuellen Schätzungen, die auf Cepheiden mit dem Hubble-Weltraumteleskop basieren, ergeben eine durchschnittliche Entfernung von etwa 20 Megaparsec (65 Millionen Lichtjahre). Der Sternhaufen ist ein unregelmäßiges Aggregat aus mindestens drei Unterhaufen, deren Mittelpunkt die Galaxien M87, M86 und M49 sind. Der größte ist der auf M87 zentrierte Stern mit einer ungefähren Masse von 10^14 Sonnenmassen, was etwa eine Größenordnung größer ist als die beiden anderen. Bildquelle: NASA/Hubble . Haarcluster der Berenice (Koma) Bildbeschreibung: Der Berenice-Haarhaufen, auch bekannt als Coma-Haufen (Abell 1656), ist ein großer Galaxienhaufen, der mehr als 1000 identifizierte Galaxien enthält. Er liegt etwa 99 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und ist Teil des Superhaufens Berenice Hair. Die zehn hellsten Spiralgalaxien in diesem Haufen haben eine scheinbare Helligkeit zwischen 12 und 14 und sind mit einem Amateurteleskop mit einem Durchmesser von mehr als 200 mm beobachtbar. Die zentrale Region des Haufens wird von zwei riesigen elliptischen Galaxien dominiert: NGC 4874 und NGC 4889. Bildquelle: NASA/Hubble . Der Fornax-Cluster Bildbeschreibung: Der Fornax-Cluster ist eine relativ nahegelegene Galaxiengruppe, die sich etwa 65 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Man findet ihn hauptsächlich im Sternbild Fornax (der Ofen). Mit mehr als 600 Mitgliedsgalaxien ist der Fornax-Cluster der zweitreichste (am dichtesten besiedelte) Galaxienhaufen im Umkreis von 100 Millionen Lichtjahren um unsere Galaxie (nach dem viel größeren Virgo-Cluster). Zwei elliptische Galaxien dominieren das Zentrum dieses Haufens: NGC 1399 und NGC 1404. Diese Galaxien enthalten Sterne, die viel älter sind als die malerischen Spiralgalaxien und werden durch die Schwerkraft zusammengehalten. Eine weitere Galaxie, NGC 1427A, befindet sich in der unteren linken Ecke des Bildes. Diese unregelmäßige Galaxie bewegt sich mit hoher Geschwindigkeit auf den Kern des Galaxienhaufens zu und wird schließlich gravitative Wechselwirkungen mit anderen Galaxien eingehen, die zu ihrem Zerfall führen. Der Fornax-Haufen ist ein faszinierendes Objekt für die Erforschung der galaktischen Dynamik und der Dunklen Materie. Bildquelle: NASA/Hubble . Der Shapley-Superhaufen Bildbeschreibung: Der Shapley-Superhaufen, auch Shapley-Konzentration (SCl 124) genannt, ist ein Superhaufen von Galaxien im Sternbild Centaurus. Die Entfernung beträgt etwa 650 Millionen Lichtjahre (Rotverschiebung, z = 0,046). Sie wurde 1936 von Harlow Shapley entdeckt und besteht aus etwa 76.000 Galaxien, deren Leuchtkraft die 18. scheinbare Helligkeit übersteigt. Dieser Superhaufen zeichnet sich durch seine große lineare Dimension, seine große Population und seine charakteristische längliche Form aus. Heute gilt es als Herz oder Kern des Shapley-Superhaufens. 1989 entdeckte Somak Raychaudhury von der Universität Cambridge diesen gesamten Superhaufen mithilfe von Platten des britischen Schmidt-Teleskops und des Automated Plate Measurement (APM)-Systems wieder. Der Shapley-Superhaufen ist auch mit dem Großen Attraktor verbunden, einer Massenkonzentration, die sich in derselben Richtung wie der Superhaufen, in Richtung Centauri, befindet. Bildquelle: Judy Schmidt . Der Hydra-Cluster Bildbeschreibung: Der Hydra-Cluster (Abell 1060) ist ein Galaxienhaufen im Sternbild Hydra. Es hat 157 helle Galaxien1. Der Haufen erstreckt sich über eine Breite von 10 Millionen Lichtjahren und enthält einen großen Anteil dunkler Materie. Unter ihren Mitgliedern ist NGC 3311 mit einer Helligkeit nahe 12 die hellste Galaxie. NGC 3309 und NGC 3311 sind elliptische Galaxien, während NGC 3312 eine Spiralgalaxie mit einem Durchmesser von 150.000 Lichtjahren ist. Bildquelle: David Malin . Stephans Quintett Bildbeschreibung: DieStephan Quintett , gelegen bei290 Millionen Lichtjahre im Sternbild Pegasus ist eine symbolische Gruppe vonfünf Galaxien (davon vier in Gravitationswechselwirkung), 1877 entdeckt. Dieses System, woNGC 7318B trifft andere in der Nähe3 Millionen km/h , bietet ein natürliches Labor zur Untersuchung derGalaktische Fusionen und ihre Auswirkungen: Verformungen durch Gezeiten, Gasüberhitzung (beobachtet im Röntgenbild vonChandra ) und Ausbrüche der Sternentstehung. Obwohl mit einem Amateurteleskop sichtbar, sind seine spektakulären Details – wie dasintergalaktische Schockwelle – wurden von der enthülltJames Webb im Jahr 2022, was es zu einem wichtigen Ziel für das Verständnis der Entwicklung von Clustern macht.Lustige Tatsache : die fünfte Galaxie,NGC 7320 , ist in Wirklichkeit 7-mal näher an uns, zufällig überlagert! Bildquelle: NASA/Hubble . Der Perseus-Cluster Bildbeschreibung: Der Perseus-Cluster (oder Abell 426) ist ein Galaxienhaufen im Sternbild Perseus. Seine Geschwindigkeit relativ zum kosmischen Mikrowellenhintergrund beträgt 4.995 ± 60 km/s, was einer Hubble-Entfernung von 73,7 ± 5,3 Mpc (∼240 Millionen Lichtjahre)1 entspricht. Es ist Teil des Perseus-Pisces-Superhaufens. Der Haufen umfasst etwa 190 Galaxien, darunter etwa 1.000 Galaxien im Perseus-Pisces-Superhaufen. Es handelt sich um den hellsten Galaxienhaufen im Röntgenbereich. Die Röntgenstrahlung entsteht durch die thermische Emission des Gases (Plasmas) des Clusters, das in seinem Zentrum konzentriert ist. Die Radiogalaxie NGC 1275 (Perseus A, auch bekannt als 3C84) ist die hellste im Cluster. Sie ist eine cD-Galaxie und eine der massereichsten Galaxien im Universum. NGC 1265 (3C 83.1B) ist eine weitere interessante Radiogalaxie im Galaxienhaufen, die relativistische Jets von Radioemissionen aufweist, die sich über Hunderte von Kiloparsecs krümmen. Der Perseus-Cluster ist relativ nahe und ermöglicht detaillierte Beobachtungen seiner Röntgenemission mit dem Chandra-Weltraumteleskop. Bildquelle: ESA . Sextett von Seyfert Bildbeschreibung: Das Seyfert-Sextett ist eine Gruppe von Galaxien im Sternbild Schlange, etwa 200 Millionen Lichtjahre (60 Mpc) von der Milchstraße entfernt. Obwohl es aus sechs Galaxien zu bestehen scheint, enthält es tatsächlich nur fünf interagierende Galaxien: Seyfert ist eine der kompaktesten bekannten Galaxiengruppen und passt in weniger als 100.000 Lichtjahre (30 kpc), die Breite der Milchstraße. Jede der interagierenden Galaxien hat eine Breite von nicht mehr als 35.000 Lichtjahren (10,75 kpc). Bildquelle: NASA/ESA . Coma-Galaxienhaufen Bildbeschreibung: Zusammen mit dem Leo-Galaxienhaufen (Abell 1367) ist der Coma-Haufen einer der beiden Haupthaufen, die den Coma-Superhaufen bilden. Der Coma-Haufen ist ein kugelförmiger Galaxienhaufen mit sehr dichtem Zentrum, der mehr als 1000 identifizierte Galaxien enthält und sich 300 Millionen Lichtjahre entfernt zusammen mit dem Virgo-Haufen im Sternbild Jungfrau befindet. Bildquelle: NASA/Hubble . Pandora-Cluster (Abell 2744) Bildbeschreibung: Das Hubble-Weltraumteleskop überrascht uns immer noch mit diesem Galaxienhaufen Abell 2744, es ist der massereichste und tiefste aller jemals fotografierten Galaxienhaufen. Dieses Bild zeigt uns einige der jüngsten Galaxien, die jemals im tiefen Kosmos entdeckt wurden. Die immense Schwerkraft des Abell 2744-Haufens verzerrt den Raum so sehr, dass das Bild, das wir sehen, durch diese Krümmung verzerrt wird, als würden wir durch eine Linse die vergrößerten Galaxien sehen, die viel weiter hinter Abell 2744 liegen. Die am weitesten entfernten Galaxien sind etwa 12 Milliarden Jahre alt, sie wurden kurz nach dem Urknall geboren. In dieser Ausstellung enthüllt Hubble fast 3.000 Hintergrundgalaxien, durchsetzt mit Bildern von Hunderten von Vordergrundgalaxien, die zum Haufen gehören. Entfernte Galaxien erscheinen nicht nur hell, sondern durch das Gravitationsfeld von Abell 2744 auch fleckig, gestreckt und dupliziert. Das Phänomen der Gravitationslinse verstärkt Hintergrundgalaxien um das Zehn- bis Zwanzigfache, wodurch sie heller und größer werden, als sie tatsächlich sind. Darüber hinaus wären die meisten dieser Galaxien ohne das Phänomen der Gravitationslinse unsichtbar. Im Jahr 2022 wird dieJames Webb enthüllte bisher ungesehene Details in Abell 2744, darunterUrgalaxien datiert nur 450 Millionen Jahre nach dem Urknall. Der Cluster fungiert alsnatürliche Linse , wodurch das Licht von Hintergrundobjekten um das bis zu 20-fache verstärkt wird. Bilder zeigen Galaxien100-mal weniger massiv wie die Milchstraße, die Einblicke in die Entstehung der ersten Sterne bietet. Bildquelle: STScI/NASA/ESA/CSA . Der Boulet-Cluster (1E 0657-558) Bildbeschreibung: DieBoulet-Cluster , gelegen bei3,7 Milliarden Lichtjahre , ist das Ergebnis von aheftiger Zusammenstoß zwischen zwei Galaxienhaufen. Die kombinierten Beobachtungen vonChandra (in rosa, heißes Gas) undHubble (in Blau, Massenverteilung über Gravitationslinse) lieferte dieerster direkter Beweis für die Existenz dunkler Materie . Das intergalaktische Gas (sichtbar in X) verlangsamte sich während der Kollision, während die Dunkle Materie (abgeleitet von Gravitationsverzerrungen) ihren Weg fortsetzte, was eine klare Trennung zwischen gewöhnlicher und dunkler Materie offenbarte. Dieser Cluster ist einKosmologisches Labor um die Eigenschaften der Dunklen Materie zu untersuchen und das ΛCDM-Modell zu testen. Bildquelle: NASA/CXC/CfA/M. Markevitch et al. (Röntgenstrahlen) + NASA/STScI (Optik) – Gemeinfrei.El Gordo: Der „fette“ Cluster (ACT-CL J0102-4915) Bildbeschreibung: Spitzname„El Gordo“ („der Große“ auf Spanisch) wiegt diese Masse3 Millionen Milliarden Sonnen und ist das Ergebnis einer Fusion zwischen zwei Clustern mit einer Geschwindigkeit vonmehrere Millionen km/h . Seine Entdeckung im Jahr 2011 durch das TeleskopChandra und dieSehr großes Teleskop überraschte Astronomen: Seine Masse und Temperatur (200 Millionen °C) sindzu hoch für Standardmodellvorhersagen. Beobachtungen deuten darauf hin, dass es sich um einen handeln könnteExtremfall hierarchischer Ausbildung oder auf Lücken in unserem Verständnis der Kosmologie hinweisen. Bildquelle:NASA/CXC/Rutgers/J. Hughes et al. Reche-Cluster: Abell 370 und seine kosmischen Bögen Bildbeschreibung: Befindet sich in4 Milliarden Lichtjahre , Abell 370 ist berühmt für seineriesige Bögen – verzerrte Bilder von Hintergrundgalaxien, gestreckt durch die Schwerkraft des Haufens. Der hellste Bogen, Spitzname„der Drache“ , ist eine Spiralgalaxie gelegen5 mal weiter als der Cluster selbst. Die Daten vonHubble UndJWST ermöglichte es, diese Galaxien mit einem Detaillierungsgrad zu untersuchen, der ohne den Linseneffekt nicht möglich wäre. Bildquelle:NASA/Hubble. Der Phoenix-Cluster: Eine Sternenfabrik Bildbeschreibung: Der Phoenix-Cluster hält den Rekord fürStarproduktion zwischen massiven Sternhaufen, mit einer Geschwindigkeit, die 500-mal höher ist als die der Milchstraße. Seine zentrale Galaxie, umgeben von akalter Gashalo , stellt Theorien zur Clusterkühlung in Frage. Röntgenbeobachtungen (Chandra) zeigenGasfäden Es erstreckt sich über 200.000 Lichtjahre, wo Sterne in rasender Geschwindigkeit geboren werden. Bildquelle: Röntgen: NASA/CXC/MIT/M.McDonald et al; Optisch: NASA/STScI MACS J0416: Ein 3D-Objektiv Bildbeschreibung: Dieser Cluster,4,3 Milliarden Lichtjahre , ermöglichte die Erstellung einesDetaillierte Karte der Dunklen Materie durch die Kombination der Lichtverzerrungen von 100 Hintergrundgalaxien. Im Jahr 2014 beobachteten Astronomen dortvier Bilder derselben Supernova (genannt Refsdal), vorhergesagt durch Linsenmodelle. DERJWST hat sich inzwischen identifiziertZwerggalaxien gehört zu den am weitesten entfernten, die jemals gesehen wurden (z~10). Bildquelle:NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskop . Abell 1689: Die Raumverzerrungsmaschine Bildbeschreibung: Mit einer Masse entsprechend1 Billiarde Sonnen , Abell 1689 beugt Licht so stark, dass es entstehtkosmische Trugbilder Galaxien, die bis zu 13 Milliarden Lichtjahre entfernt sind. Seine Beobachtungen trugen dazu bei, die Eigenschaften des zu bestimmendunkle Energie und die allgemeine Relativitätstheorie im großen Maßstab zu testen. Bildquelle:NASA/Hubble-Weltraumteleskop – Gemeinfrei. Artikel zum gleichen Thema
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