Galaxien
Eine kurze Reise durch die Milchstraße!
Image Archive: Galaxies
Die Galaxie PJ0116-24 mit dem VLT und mit ALMA
Dieses Bild der Woche zeigt die weit entferne Galaxie PJ0116-24, eine sogenannte Hyper Luminous Infrared Galaxy (HyLIRG). HyLIRGs sind unglaublich helle Galaxien, die durch eine extrem starke Sternentstehungsphase aufleuchten. Doch was ist der Auslöser dafür?
Frühere Studien legten nahe, dass solche extremen Galaxien durch die Verschmelzung mit anderen entstehen. Man nimmt an, dass solche Kollisionen von Galaxien dichte Gasregionen schaffen, in denen eine äußerst intensive Sternentstehung ausgelöst wird. Doch auch isolierte Galaxien könnten allein durch innere Prozesse zu HyLIRGs werden, wenn das zur Sternentstehung benötigte Gas schnell ins Zentrum der Galaxie gelenkt wird.
In einer neuen Arbeit unter der Leitung von Daizhong Liu (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik) wurden Beobachtungen des Very Large Telescope (VLT) der ESO und des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) kombiniert, um den Gasfluss in PJ0116-24 zu untersuchen. ALMA erfasst kaltes Gas, hier in blau, während das VLT mit seinem neuen Enhanced Resolution Imager and Spectrograph (ERIS) warmes Gas erkennt, hier in rot. Dank dieser detaillierten Beobachtungen entdeckte das Team, dass das Gas in dieser extremen Galaxie in geordneter Weise rotiert und nicht so chaotisch, wie man nach einer galaktischen Kollision erwarten würde – ein überraschendes Ergebnis! Dies zeigt in überzeugender Weise, dass es nicht immer einer Kollision bedarf, damit eine Galaxie zu einer HyLIRG wird.
PJ0116-24 ist so weit entfernt, dass ihr Licht etwa 10 Milliarden Jahre brauchte, um uns zu erreichen. Glücklicherweise wirkt eine Galaxie im Vordergrund (hier nicht abgebildet) wie eine Gravitationslinse, die das Licht von PJ0116-24 hinter sich zu dem hier sichtbaren Einsteinring verbiegt und vergrößert. Diese genaue kosmische Ausrichtung bietet die Gelegenheit, sehr weit entfernte Objekte "heranzuzoomen" und sie in einem Detailgrad zu untersuchen, der sonst nur sehr schwer zu erreichen wäre.
Links
Eine sternklare Nacht in einer anderen Galaxie
Wenn wir an unseren eigenen Nachthimmel blicken, gehören die meisten Sterne, die wir sehen, zu unserer Milchstraße. Nur einige weiter entfernte Objekte wie die Große und die Kleine Magellansche Wolke, zwei unserer Nachbargalaxien, sind ebenfalls mit bloßem Auge zu erkennen. Das heutige Bild der Woche zeigt dagegen eine ganz andere Sternlandschaft: Es blickt tief in das Zentrum der Großen Magellanschen Wolke und offenbart einen Himmel, der mit Millionen fremder Sterne gefüllt zu sein scheint.
Die zentralen Bereiche von Galaxien sind nur schwer zu untersuchen. Staub versperrt uns teilweise die Sicht, und die Sterne stehen dort so dicht beieinander, dass sie nur schwer voneinander zu unterscheiden sind. Mit dem Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) der ESO haben Astronom*innen diese verborgenen Sterne in den Magellanschen Wolken sichtbar gemacht. Über mehrere Jahre hinweg blickte die hochauflösende Infrarotkamera von VISTA durch den Staub hindurch und nahm die Zentren dieser Galaxien auf. Dabei entstand eine Fülle an Daten über das Innere unserer nächsten galaktischen Nachbarn.
Das Team unter der Leitung von Maria-Rosa Cioni, Professorin am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, beobachtete die Zentren dieser Galaxien über diesen langen Zeitraum hinweg rund 40 mal. Mit diesen Daten konnten die Forschenden die feinen Bewegungen der Sterne in den Zentralregionen messen. Das ist entscheidend, um die genaue Lage der Galaxienzentren zu bestimmen. Außerdem beobachteten sie regelmäßige Helligkeitsschwankungen bestimmter Sterne, mit deren Hilfe sich Entfernungen messen lassen. So können Astronom*innen künftig die dreidimensionale Struktur der Galaxienzentren rekonstruieren. Nachdem dieser einzigartige Datensatz nun öffentlich zugänglich gemacht wurde, kann auch die gesamte astronomische Forschungsgemeinschaft darauf zugreifen und möglicherweise weitere Geheimnisse aus dem Inneren unserer kosmischen Nachbarn ans Licht bringen.
Links
- Tiefe VISTA-Aufnahme der Großen Magellanschen Wolke
- Videoschwenk über die Magellanschen Wolken
- Fachartikel zur Veröffentlichung akzeptiert in Astronomy & Astrophysics
Eine sternklare Nacht in einer anderen Galaxie
Wenn wir an unseren eigenen Nachthimmel blicken, gehören die meisten Sterne, die wir sehen, zu unserer Milchstraße. Nur einige weiter entfernte Objekte wie die Große und die Kleine Magellansche Wolke, zwei unserer Nachbargalaxien, sind ebenfalls mit bloßem Auge zu erkennen. Das heutige Bild der Woche zeigt dagegen eine ganz andere Sternlandschaft: Es blickt tief in das Zentrum der Großen Magellanschen Wolke und offenbart einen Himmel, der mit Millionen fremder Sterne gefüllt zu sein scheint.
Die zentralen Bereiche von Galaxien sind nur schwer zu untersuchen. Staub versperrt uns teilweise die Sicht, und die Sterne stehen dort so dicht beieinander, dass sie nur schwer voneinander zu unterscheiden sind. Mit dem Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) der ESO haben Astronom*innen diese verborgenen Sterne in den Magellanschen Wolken sichtbar gemacht. Über mehrere Jahre hinweg blickte die hochauflösende Infrarotkamera von VISTA durch den Staub hindurch und nahm die Zentren dieser Galaxien auf. Dabei entstand eine Fülle an Daten über das Innere unserer nächsten galaktischen Nachbarn.
Das Team unter der Leitung von Maria-Rosa Cioni, Professorin am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, beobachtete die Zentren dieser Galaxien über diesen langen Zeitraum hinweg rund 40 mal. Mit diesen Daten konnten die Forschenden die feinen Bewegungen der Sterne in den Zentralregionen messen. Das ist entscheidend, um die genaue Lage der Galaxienzentren zu bestimmen. Außerdem beobachteten sie regelmäßige Helligkeitsschwankungen bestimmter Sterne, mit deren Hilfe sich Entfernungen messen lassen. So können Astronom*innen künftig die dreidimensionale Struktur der Galaxienzentren rekonstruieren. Nachdem dieser einzigartige Datensatz nun öffentlich zugänglich gemacht wurde, kann auch die gesamte astronomische Forschungsgemeinschaft darauf zugreifen und möglicherweise weitere Geheimnisse aus dem Inneren unserer kosmischen Nachbarn ans Licht bringen.
Links
- Tiefe VISTA-Aufnahme der Kleinen Magellanschen Wolke
- Videoschwenk über die Magellanschen Wolken
- Fachartikel zur Veröffentlichung akzeptiert in Astronomy & Astrophysics
Erste Spektren von MOONS
Dieses Bild zeigt einige der ersten Spektren, die vom MOONS-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO aufgenommen wurden. Das Hintergrundbild wurde mit der inzwischen außer Betrieb genommenen Infrarotkamera VIRCAM aufgenommen und zeigt das Baadesche Fenster, einen Bereich am Himmel in Richtung des Zentrums der Milchstraße. Die Kreise markieren die Positionen der MOONS-Lichtleitfasern. Jede Faser fängt das Licht eines einzelnen Sterns ein und leitet es zu einem von zwei Spektrographen weiter, die es in seine einzelnen Infrarotfarben bzw. Wellenlängen zerlegen. Die Einblendung zeigt die Spektren von fünf Sternen, die die chemischen Fingerabdrücke von Schwefel (S), Eisen (Fe), Titan (Ti), Silizium (Si), Chrom (Cr) und Magnesium (Mg) aufweisen.
Erste Beobachtungen mit MOONS
Dieses Bild zeigt das Baadesche Fenster, einen Bereich am Himmel in Richtung des Zentrums der Milchstraße. Es handelt sich um das erste Feld, das mit dem MOONS-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO beobachtet wurde. MOONS ist am Hauptteleskop 1 des VLT installiert, der großen Kuppel in der Bildmitte. Die Einblendung oberhalb des Teleskops zeigt das Baadesche Fenster im Detail. Das Hintergrundbild innerhalb der Einblendung wurde mit der inzwischen ausgemusterten Infrarotkamera VIRCAM aufgenommen. Die Kreise markieren die Position der MOONS-Lichtleitfasern. Jede Faser fängt das Licht eines einzelnen Sterns ein und leitet es zu einem von zwei Spektrografen weiter, die es in seine einzelnen Infrarotfarben bzw. Wellenlängen zerlegen.
Nahaufnahme der Dreiecksgalaxie
Das heutige Bild der Woche ist eine Nahaufnahme der nahen Dreiecksgalaxie, die auch als Triangulum-Galaxie oder Messier 33 bezeichnet wird und etwa 3 Millionen Lichtjahre von uns entfernt ist. Dieses lebhafte Bild, aufgenommen mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO, zeigt die Vielfalt und Komplexität des Gases und Staubs zwischen den Sternen in allen Einzelheiten.
Sterne sind nicht, wie oft angenommen wird, isolierte Kugeln in der Dunkelheit, sondern befinden sich in reichhaltigen und komplexen Umgebungen, die sie aktiv mitgestalten. Die Untersuchung dieses kosmischen Wechselspiels gibt Aufschluss darüber, wie Sterne entstehen und wie ihre Strahlung das umgebende Material beeinflusst, was uns hilft zu verstehen, wie sich Galaxien als Ganzes entwickeln.
Das Bild wurde in einer neuen Studie vorgestellt, die von Anna Feltre geleitet wurde, einer Postdoktorandin am Astrophysikalischen Observatorium Arcetri des INAF in Italien.
Das Team nutzte Daten, die mit dem Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) am VLT aufgenommen wurden. Die besondere Stärke von MUSE liegt in seiner Fähigkeit, das Licht in die verschiedenen Regenbogenfarben zu zerlegen, wodurch das Team die chemische Zusammensetzung der interstellaren Materie an jedem Punkt seines gesamten Gesichtsfelds untersuchen konnte.
Die verschiedenen Farben des Bildes stehen für unterschiedliche Elemente: Blau, Grün und Rot weisen jeweils auf das Vorhandensein von Sauerstoff, Wasserstoff und Schwefel hin. MUSE ermöglichte es dem Team, die Verteilung vieler anderer Elemente sowie deren Bewegung zu kartieren – ein entscheidender Faktor für das Verständnis der Verbindung zwischen Sternen und ihrer Umgebung. Wie Feltre treffend formuliert: „Dieses kosmische Zusammenspiel erzeugt eine spektakuläre und dynamische Landschaft und offenbart, dass die Geburtsorte von Sternen weitaus schöner und komplexer sind, als wir es uns jemals vorgestellt haben.“
Links
Verschiedene Moleküle im Zentrum der Milchstraße beobachtet von ALMA
Diese Zusammenstellung zeigt die Verteilung verschiedener Moleküle in der zentralen Molekülzone (CMZ) der Milchstraße. Die Beobachtungen wurden mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) im Rahmen der ALMA CMZ Exploration Survey (ACES) durchgeführt.
ACES hat die Verteilung von mehreren Dutzend Molekülen im Zentrum unserer Heimatgalaxie kartiert. Hier zeigen wir fünf davon, von oben nach unten: Kohlenstoffmonosulfid, Isocyansäure, Siliziummonoxid, Schwefelmonoxid und Cyanoacetylen.
ALMA-Ansicht des molekularen Gases im Zentrum der Milchstraße
Dieses Bild zeigt die komplexe Verteilung von molekularem Gas in der zentralen Molekülzone (CMZ) der Milchstraße. Es wurde mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) aufgenommen, an dem die ESO als Partner beteiligt ist. Diese Karte ist so lang wie drei nebeneinanderliegende Vollmonde am Himmel und ist tatsächlich das größte ALMA-Bild, das jemals aufgenommen wurde.
Diese Karte ist Teil von ACES – dem ALMA CMZ Exploration Survey – einem Projekt, das darauf abzielt, zu verstehen, wie Gas in der extremen und chaotischen Umgebung im Zentrum unserer Galaxie zu Sternen kondensiert. Die Untersuchung hat die Verteilung von Dutzenden verschiedener Moleküle kartiert, von denen fünf hier in verschiedenen Farben dargestellt sind: Schwefelmonoxid (cyan), Siliziummonoxid (grün), Isocyansäure (rot), Cyanoacetylen (blau) und Kohlenstoffmonosulfid (magenta).
Die Sterne im Vordergrund dieses Bildes wurden im Rahmen eines anderen Projekts mit dem VISTA-Teleskop der ESO im Infrarotbereich (mit Y-, Z- und J-Filtern) beobachtet. Die tatsächliche Dichte der Sterne in der CMZ ist viel höher als hier dargestellt, wo wir uns dafür entschieden haben, die Details in der Molekülwolke hervorzuheben. Beachten Sie, dass die Ränder der ALMA-Karte etwas scharf erscheinen, da die ALMA-Beobachtungen nicht den gesamten rechteckigen Bereich hier abdecken.
Position der zentralen Molekülzone in der Milchstraße
Dieses Bild zeigt die Lage der zentralen Molekülzone (CMZ), einer Region im Kern unserer Galaxie, die reich an dichten und komplexen Gaswolken ist. Diese Zone wurde mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) im Rahmen der ALMA CMZ Exploration Survey (ACES) kartografiert. Die Einblendung ist ein ACES-Bild, auf dem verschiedene Moleküle in unterschiedlichen Farben dargestellt sind. Das gesamte Bild – das größte, das jemals mit ALMA aufgenommen wurde – ist so groß wie drei volle Monde nebeneinander am Himmel.
Ein Tanz zweier Paare
Während die beiden größten Begleitgalaxien der Milchstraße – die Magellanschen Wolken – über der chilenischen Wüste leuchten, richten zwei Hilfsteleskope, die Licht in das Very Large Telescope Interferometer (VLTI) der ESO einspeisen, ihren Blick zum Himmel und entschlüsseln die Geheimnisse des Kosmos. In unserem heutigen Bild der Woche wollte der französische Fotograf Julien Looten das Zusammenspiel von kosmischen und technologischen Paaren einfangen.
Die Magellanschen Wolken sind zwei Zwerggalaxien, die unsere Milchstraße durch den Kosmos begleiten. Indigene Kulturen der Südhalbkugel der Erde gaben ihnen oft Namen wie „die Teiche“ oder „die Flüsse“. Gleichzeitig sind die Hilfsteleskope gewissermaßen Begleiter der größeren VLT-Hauptteleskope, die die Weiten des Universums erforschen. Im Hintergrund sehen wir das extrem schwache, aber farbenfrohe Airglow der Erdatmosphäre.
Insgesamt zeigt dieses Bild die „Unermesslichkeit des Kosmos”, wie Looten erklärt, im Kontrast zur menschlichen Silhouette auf der rechten Seite des Bildes. Es erinnert uns daran, wie klein wir Menschen im Vergleich zu den Dimensionen kosmischer Objekte sind. Wir haben zwar die Möglichkeit, die Größe des Universums zu erforschen, doch unser Dasein auf der Erde ist vergänglich – manchmal können oder sollten wir nur zuschauen und bewundern.
Bildfeld von 4MOST beim „ersten Licht“
Am 18. Oktober nutzte das Instrument 4MOST erstmals seine 2400 Fasern, um das Licht verschiedener kosmischer Objekte zu analysieren. Der Spektrograf, der am VISTA-Teleskop der ESO installiert ist, beobachtete einen großen Ausschnitt des Himmels, der zwei markante Objekte enthielt: die Sculptor-Galaxie und den Kugelsternhaufen NGC 288. Dieses Bild zeigt das sechseckige Sichtfeld von 4MOST und die vielen Objekte (markiert mit verschiedenfarbigen Punkten für verschiedene Objekttypen), die es bei seinen ersten Testbeobachtungen analysiert hat. 4MOST hat für jedes dieser einzelnen Objekte ein Spektrum aufgenommen, sodass wir ihre Eigenschaften wie chemische Zusammensetzung oder Temperatur untersuchen können.
MUSE-Ansicht von ionisiertem Gas in der Sculptor-Galaxie
Dieses Bild zeigt die Sculptor-Galaxie in einem neuen Licht. Dieses Falschfarbenkomposit zeigt bestimmte Wellenlängen des Lichts, das von Wasserstoff, Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff abgegeben wird. Diese Elemente kommen in gasförmiger Form überall in der Galaxie vor, aber die Mechanismen, die das Gas zum Leuchten bringen, können innerhalb der Galaxie variieren. Rosa Licht steht für Gas, das durch die Strahlung neu entstandener Sterne angeregt wird, während der weiße Lichtkegel in der Mitte durch einen Gasausfluss aus dem Schwarzen Loch im Zentrum der Galaxie verursacht wird.
MUSE-Ansicht der Sculptor-Galaxie
Dieses Bild zeigt eine detaillierte, aus Tausend Farben bestehende Aufnahme der Sculptor-Galaxie, die mit dem MUSE-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO aufgenommen wurde. Über den gesamten galaktischen Schnappschuss verteilt sind rosa Lichtflecken, die von ionisiertem Wasserstoff in Sternentstehungsgebieten stammen. Diese Bereiche wurden über eine Karte der bereits entstandenen Sterne in Sculptor gelegt, um die hier zu sehende Mischung aus Rosa- und Blautönen zu erzeugen.
Künstlerische Darstellung eines „kosmischen Duells“
Diese künstlerische Darstellung zeigt ein „kosmisches Duell“ – eine Galaxienverschmelzung, bei der die Galaxie auf der rechten Seite in ihrem Zentrum einen Quasar beherbergt. Dieser Quasar wird von einem supermassereichen Schwarzen Loch angetrieben, das Materie aus seiner Umgebung verschlingt und einen mächtigen Strahlungskegel aussendet, der die andere Galaxie wie eine Lanze durchdringt.
Wenn diese Strahlung mit der Galaxie auf der linken Seite zusammentrifft, zerstört sie die Gas- und Staubwolken in ihrem Inneren und lässt nur die kleinsten und dichtesten Regionen zurück. Diese Regionen sind nach diesem Prozess wahrscheinlich nicht mehr in der Lage, Sterne zu bilden.
ALMA-Bild des „kosmischen Duells“
Dieses Bild, aufgenommen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), zeigt den Anteil an molekularem Gas in zwei Galaxien, die an einer kosmischen Kollision beteiligt sind. Die rechte Galaxie beherbergt einen Quasar – ein supermassereiches Schwarzes Loch, das Material aus seiner Umgebung ansammelt und intensive Strahlung direkt in die andere Galaxie abgibt.
Astronomen verwendeten das X-Shooter-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO, um das Licht des Quasars zu erfassen, während es einen unsichtbaren Gashalo durchdringt, der die Galaxie auf der linken Seite umgibt. Auf diese Weise konnten sie die Auswirkungen dieser Strahlung auf das Zielobjekt beobachten, das die Gaswolken zerstört und die Bildung neuer Sterne verhindert.
Weitwinkelaufnahme des Himmelsbereichs um ein „kosmisches Duell“
Diese Weitwinkelaufnahme zeigt den Bereich des Himmels um ein Paar wechselwirkender Galaxien, die den Beinamen „kosmisches Duell“ tragen, weil eine von ihnen die andere mit intensiver Strahlung durchdringt. Die Galaxien erscheinen als winziger weißer Punkt in der Mitte dieses Bildes. Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hat sie detailreich aufgelöst, und das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat die Schäden untersucht, die eine Galaxie der anderen zufügt.
Supermassereiches Schwarzes Loch spielt mit seinem Essen
Dieses Bild der Woche zeigt eine atemberaubende Spiralgalaxie mit dem Namen NGC 4945. Dieser kleine Winkel des Weltalls in der Nähe des Sternbilds Centaurus in mehr als 12 Millionen Lichtjahren entfernung mag auf den ersten Blick friedlich aussehen – aber NGC 4945 ist in einen heftigen Kampf verwickelt.
Im Zentrum fast jeder Galaxie befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch. Einige, wie das im Zentrum unserer eigenen Milchstraße, sind nicht besonders hungrig. Aber das supermassereiche Schwarze Loch von NGC 4945 ist gefräßig und verschlingt riesige Mengen an Materie – und das MUSE-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO hat es dabei erwischt, wie es mit seinem Essen spielt. Dieser unordentliche Vielfraß bläst, entgegen dem typischen Ruf eines alles verschlingenden Schwarzen Lochs, mächtige Materie-Winde heraus. Dieser kegelförmige Wind ist im Ausschnitt rot dargestellt und überlagert ein Übersichtsbild, das mit dem MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop auf La Silla aufgenommen wurde. Tatsächlich bewegt sich dieser Wind so schnell, dass er am Ende vollständig aus der Galaxie entweicht und in der Leere des intergalaktischen Raums verlorengeht.
Dies ist Teil einer neuen Studie, in der gemessen wurde, wie sich Winde in mehreren nahegelegenen Galaxien bewegen. Die MUSE-Beobachtungen zeigen, dass diese unglaublich schnellen Winde ein seltsames Verhalten aufweisen: Sie werden tatsächlich weit weg vom zentralen Schwarzen Loch schneller und beschleunigen noch weiter auf ihrer Reise zu den galaktischen Außenbezirken.
Dieser Prozess schleudert potentielles Material für die Sternentstehung aus einer Galaxie heraus, was darauf hindeutet, dass Schwarze Löcher das Schicksal ihrer Wirtsgalaxien steuern, indem sie die Sternentstehungsrate dämpfen. Es zeigt auch, dass die mächtigeren Schwarzen Löcher ihr eigenes Wachstum behindern, indem sie das Gas und den Staub entfernen, von denen sie sich nähren, und bringen so das gesamte System näher an eine Art galaktisches Gleichgewicht heran. Mit diesen neuen Ergebnissen sind wir nun dem Verständnis einen Schritt näher gekommen, wie der Beschleunigungsmechanismus dieser Winde funktioniert, die die Entwicklung von Galaxien und damit die Geschichte des ganzen Universums beeinflussen.
Links
Materiejets aus dem Kern von NGC 4945
Dieses Bild zeigt uns eine Nahaufnahme des aktiven Kerns der Galaxie NGC 4945 – Wolken aus Staub und Gas, die ihr supermassereiches Schwarzes Loch verdecken. Wir können auch klar die galaktischen Winde erkennen, die aus dem Schwarzen Loch ausströmen und hier als helle, kegelförmige Materiejets in der Bildmitte zu sehen sind. Diese Beobachtungen, die mit dem MUSE-Instrument am Very Large Telescope der ESO gemacht wurden, helfen Astronom*innen zu verstehen, wie sich diese Winde bewegen und ihre Wirtsgalaxien beeinflussen.
Links
Künstlerische Darstellung von JADES-GS-z14-0
Dies ist eine künstlerische Darstellung von JADES-GS-z14-0, der derzeit am weitesten entfernten bestätigten Galaxie. Galaxien im frühen Universum neigen dazu, klumpig und unregelmäßig zu sein. Supernova-Explosionen in dieser Galaxie hätten schwere Elemente, die in Sternen geschmiedet wurden, wie Sauerstoff, verbreitet, der nun mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) nachgewiesen wurde.
Sauerstoffspektrum in der am weitesten entfernten, bekannten Galaxie
Der Ausschnitt in diesem Bild zeigt JADES-GS-z14-0 – die derzeit am weitesten entfernte bekannte Galaxie – wie sie mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) gesehen wurde. Die beiden hier gezeigten Spektren sind das Ergebnis einer unabhängigen Analyse von ALMA-Daten durch zwei Astronomenteams. Beide fanden eine Emissionslinie von Sauerstoff, was dies zum am weitesten entfernten Nachweis von Sauerstoff macht, als das Universum erst 300 Millionen Jahre alt war.
Weitwinkelansicht des Himmelsbereichs um JADES-GS-z14-0
Diese Weitwinkelansicht aus dem Digitized Sky Survey 2 zeigt den Bereich des Himmels um JADES-GS-z14-0, die am weitesten entfernte bekannte Galaxie. Die Galaxie befindet sich in der Mitte des Bildes, ist aber zu schwach, um hier sichtbar zu sein. Beobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) haben die Anwesenheit von Sauerstoff in dieser Galaxie nachgewiesen – der bisher am weitesten entfernte Nachweis von Sauerstoff.
Am weitesten entfernte Entdeckung von Sauerstoff im frühen Universum
Dieses Bild zeigt die genaue Position der Galaxie JADES-GS-z14-0 am Nachthimmel, ein extrem kleiner Punkt im Sternbild Chemischer Ofen (Fornax). Zum heutigen Zeitpunkt ist dies die am weitesten entfernte bestätigte Galaxie, die wir kennen. Ihr Licht hat 13,4 Milliarden Jahre gebraucht, um uns zu erreichen, und zeigt die Bedingungen im Universum, als es erst 300 Millionen Jahre alt war. Der Bildausschnitt zeigt eine Nahaufnahme dieser Urgalaxie, wie sie mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) aufgenommen wurde. Der Ausschnitt ist einem Bild überlagert, das mit dem James Webb Space Telescope von NASA/ESA/CSA aufgenommen wurde.
Als zwei Forschungsteams diese Galaxie mit ALMA untersuchten, das von der ESO und ihren internationalen Partnern betrieben wird, entdeckten sie etwas Unerwartetes: Das Spektrum der Galaxie deutete auf die Anwesenheit von Sauerstoff hin. Dies ist der am weitesten entfernte Nachweis von Sauerstoff, den es je gab, und er widerspricht dem, was wir über die Galaxienbildung im frühen Universum wussten. Das Vorhandensein schwerer Elemente wie Sauerstoff deutet darauf hin, dass sich diese frühen Galaxien schneller entwickelten, als wir dachten. Es ist, als würde man einen Jugendlichen finden, wo man nur Babys erwarten würde.
Vier Laser, vier Ebenen des Universums
Die vier Laser des Very Large Telescope (VLT) der ESO durchdringen in diesem Bild der Woche das Herz der Milchstraße. Die sternklare Nacht wird durch den Streifen des Zodiakallichts unterbrochen, der durch Staubkörner im Sonnensystem verursacht wird und so schwach ist, dass er nur bei dunkelstem Himmel, wie in der chilenischen Atacama-Wüste, sichtbar ist. Der unberührte Nachthimmel in dieser Region ist seit jeher mit der Kultur und den Traditionen der Ureinwohner verflochten.
Das Andenkreuz (Quechua: Chakana) ist ein wiederkehrendes Symbol in den Kulturen der Anden. Es hat die Form eines quadratischen Stufenkreuzes und stellt vier Treppen oder Brücken zu den oberen Ebenen ihrer Vorstellung vom Universum dar.
Für die Mapuche im südlichen Zentralchile ist der Himmel Wenu mapu, ein Land des Guten und der Ordnung, das von Göttern, Ahnen und gütigen Geistern bewohnt wird. Wenu mapu ist in vier Ebenen gegliedert, in denen sich heilige Wesen wie die vier Götter der Sterne (Meli wanlén) und die vier Götter des Mondes (Meli Kiyén) den bösen Kräften unter ihnen entgegenstellen. Diese gegensätzlichen Kräfte treffen dann auf der Erde aufeinander, einer natürlichen Welt, die in vier Himmelsrichtungen unterteilt ist, die jeweils mit verschiedenen Ebenen des Guten und des Bösen verbunden sind.
Die Namen und Details dieser Vision des Universums mögen sich in den verschiedenen Traditionen der Anden unterscheiden, aber eines bleibt konstant: der Glaube, dass vier mehr ist als nur eine Zahl. Vier steht für ein Maß an Perfektion, da nur zwei entgegengesetzte Dinge ein Gleichgewicht schaffen können. Die vier Laser des VLT der ESO schärfen unseren Blick auf das Universum, aber in gewissem Sinne führen sie auch dieses uralte Muster fort und geben uns so eine schwache Verbindung zum Glauben der Mapuche-Gemeinschaft.
Treppe zu den Sternen
Außer wenn Sie tatsächlich in den Weltraum fliegen, werden Sie sich den Sternen wohl nirgendwo näher fühlen als oben auf der Treppe des Paranal-Observatoriums der ESO, wie auf diesem Bild zu sehen. Auf 2635 Metern (plus etwa zwanzig Stufen) über dem Meeresspiegel in der chilenischen Atacama-Wüste sehen Sie eine Fülle von Sternen, die an anderen Orten verborgen bleiben. Der Paranal bietet den dunkelsten Nachthimmel von allen großen Observatorien der Erde.
Auf den ersten Blick hat sich das Zentrum der Milchstraße in einen Drachen mit einer seltsamen, orangefarbenen Zunge verwandelt. Aber das Einzige, was einen bei diesem Bild der Woche verzaubert, ist die schiere Schönheit des Nachthimmels.
Dies ist eine ganz normale Nacht für das Very Large Telescope (VLT) der ESO, das auf dem Paranal beheimatet ist. Die hellen gelben Strahlen gehören zum Laserleitsternsystem des VLT und ragen vom Teleskop (rechts außerhalb des Bildes) in den Himmel. Die Laserstrahlen erzeugen hoch oben in der Atmosphäre künstliche Sterne, die das adaptive Optiksystem des Teleskops nutzt, um vom Boden aus die schärfstmöglichen Beobachtungen des Universums zu machen. Die Treppe dient dazu, die kleineren Hilfsteleskope des VLT von außen zu erreichen, aber sie bieten auch fantastische Fotomöglichkeiten. Bei einer Aussicht wie dieser ist es wirklich nur ein kleiner Schritt von der Treppe zu den Sternen.
Die NGC3640-Galaxiengruppe
Das Very Large Survey Telescope (VST) hat hier einen ganzen Zoo von Galaxien eingefangen, die die weite Leere des Weltraums füllen. Im Zentrum dieser vielfältigen und farbenfrohen Ansammlung befindet sich die elliptische Galaxie NGC 3640, und direkt darunter ihr kleinerer galaktischer Nachbar NGC 3641. Für die Forschung ist insbesondere die Art und Weise interessant, wie diese beiden miteinander interagieren, und daher untersucht man ihre gemeinsame Geschichte anhand der Populationen alter Sternhaufen.