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Galaxien

Tiefer Blick in Centaurus A

50 Stunden Centaurus A

Auch alte Bekannte können bisweilen überraschen. Die Galaxie NGC 5128 – meist unter ihrem Pseudonym Centaurus A gehandelt – wurde nun mit einer extrem langbelichteten Aufnahme genauer unter die Lupe genommen und zeigt zuvor ungesehene Details.

Die Welteninsel liegt in einer Distanz von rund zwölf Millionen Lichtjahren von unserer Galaxis in Richtung des Südsternbilds Zentaur. Wegen ihrer geringen Entfernung ist sie ein für Astronomen lohnenswertes Ziel, um mehr über den Aufbau und die Entwicklung von Galaxien zu erfahren. Nun nahmen Astronomen der Europäischen Südsternwarte (ESO) ein Bild mit der bis dato längsten Gesamtbelichtungszeit von mehr als 50 Stunden an ihrem 2,2-Meter-Teleskop auf.

50 Stunden Centaurus A
50 Stunden Centaurus A | Die außergewöhnliche Galaxie Centaurus A im Blick des 2,2-Meter-Teleskops der ESO in La Silla, Chile. Das Bild mit einer Gesamtbelichtungszeit von mehr als 50 Stunden kombiniert insgesamt fünf Aufnahmen. Drei breite Farbbänder im sichtbaren Licht liefern den Echtfarbeindruck und zwei schmale Wellenlängenbereiche um Emissionlinien des Wasserstoffs und des Sauerstoffs heben Gebiete intensiver Sternentstehung hervor.

Die elliptische Galaxie besteht aus mehreren hundert Milliarden einzelner Sterne und weist zudem ein auffälliges dunkles Staubband auf. In ihrem Zentrum lauert ein extrem massereiches Schwarzes Loch mit der Masse von rund 100 Milionen Sonnen, das dafür verantwortlich ist, dass Centaurus A eine der hellsten Radioquellen am Himmel ist. Das zentrale Schwarze Loch verschlingt große Menge an Gas, die zum Teil als Teilchenstrahlen (englisch: Jets) mit relativistischen Geschwindigkeiten ausgestoßen werden. Dabei ensteht unter anderem die intensive Radiostrahlung, die Jets lassen sich in der neuen Aufnahme aber offenbar auch direkt an ihrem Licht zu erkennen.

Sternenstehung in Centaurus A
Sternenstehung in Centaurus A | Dieser Bildausschnitt zeigt die aktiven Sternentstehungsgebiete am Staubband der rund zwölf Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie Centaurus A. Die rötlichen Flecken sind Gaswolken, in denen junge heiße Sterne entstehen, die das Gas zum Leuchten anregen. Die Sterne selbst verraten sich rechts oben im Bild durch ihr blaues Licht.

Für das Bild, das die Astronomen der ESO am 2,2-Meter-Teleskop in La Silla (Chile) aufnahmen, kombinierten sie insgesamt fünf Einzelaufnahmen in verschiedenen Farbbereichen. Durch einen Blau-, Grün- und einen Rotfilter belichtete Bilder liefern den Echtfarbeindruck. Zwei zusätzliche schmalbandige Linienfilter zeigen die Emissionsstrahlung von Wasserstoff und Sauerstoff und betonen so Gebiete intensiver Sternentstehung.

Auf dem Bild fällt zunächst das weißliche Leuchten der vielen hundert Milliarden Sterne auf, die sich nicht einzeln erkennen lassen; sie verteilen sich über einen Durchmesser von rund 150 000 Lichtjahren. Die für elliptische Galaxien typische Form wird jedoch vom ungewöhnlichen dunklen Staubband der Welteninsel gestört. Entlang der oberen und der unteren Kante des Bands stehen viele junge Sternhaufen, das bläuliche Leuchten der dort geborenen Sterne zeugt davon. An mehreren Stellen im Band verraten sich Wasserstoffgaswolken durch ihr rötliches Schimmern, ein weiteres Erkennungszeichen der Sternentstehung. All dies spricht dafür, dass Centaurus A aus der Verschmelzung zweier Galaxien entstand.

Jet im sichtbaren Licht?
Jet im sichtbaren Licht? | In diesem Ausschnitt der mehr als 50 Stunden lang belichteten Aufnahme der Galaxie Centaurus A sind leuchtende Filamente zu sehen, die in etwa mit dem Teilchenstrahl zusammenfallen, den das zentrale Schwarze Loch mit relativistischen Geschwindigkeiten ins Weltall schießt. Das Leuchten der Filamente zeigt an, dass dort die Sternentstehung auf Hochtouren läuft. Die Astronomen wissen noch nicht genau, wie diese Gebiete mit dem Jet der Galaxie zusammenhängen.

In der neuen Aufnahme lässt sich vermutlich der extrem schnelle Teilchenstrahl des Schwarzen Lochs sogar im sichtbaren Licht erkennen. Oben links im Bild und näher am Mittelpunkt von Centaurus A leuchten mehrere Filamente im rötlichen Licht der Wasserstoffemission in Entfernungen von bis zu 65 000 Lichtjahren vom Kern der Galaxie. Das Leuchten zeigt auch hier Episoden intensiver Sternentstehung an. Die Filamente fallen in etwa mit der Lage des Jets zusammen, doch die Wissenschaftler wissen noch nicht genau, ob und wie Teilchenstrahl und Sternentstehungsgebiete zusammenhängen.

Viele der für dieses Bild gemachten Aufnahmen wurden im Rahmen einer Suche nach neuen veränderlichen Sternen in Centaurus A gewonnen. Auch dort waren die Astronomen erfolgreich: Sie spürten mehr als 200 zuvor unbekannte Veränderliche auf. Mit Hilfe der neuen Funde können die Forscher nun unter anderem genauer untersuchen, welche Arten von Sternen in dieser Nachbargalaxis vorkommen.

Wir dürfen uns schon auf die nächsten atemberaubenden Bilder von Centaurus A freuen. Nach Angaben der ESO beginnen die Astronomen derzeit, die Welteninsel mit dem Radioteleskop ALMA unter die Lupe zu nehmen. Dieses im Aufbau befindliche Observatorium in der chilenischen Atacamawüste beobachtet den Himmel im Bereich der Submillimeterstrahlung und wird eine weitere unbekannte Seite von Centaurus A zeigen.

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