Während manche Galaxien rund sind und andere Galaxien wie unsere Milchstraße schlanke Scheiben aufweisen, zeigen neue Beobachtungen des Spitzer Space Telescope, dass die Sombrero-Galaxie beides ist. Die runde elliptische Galaxie mit einer dünnen eingebetteten Scheibe ist eine der ersten bekannten Galaxien, die Eigenschaften der beiden verschiedenen Typen offenbaren. Die Ergebnisse werden zu einem besseren Verständnis über die Entwicklung von Galaxien führen, einem Thema, das noch immer unzureichend verstanden ist.
“Die Sombrero-Galaxie ist komplexer als bislang gedacht”, sagte Dimitri Gadotti von der Europäischen Südsternwarte (European Southern Observatory, ESO) in Chile, der leitende Autor einer neuen Studie über die Ergebnisse, welche in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erscheint. “Der einzige Weg, all das zu verstehen, was wir über diese Galaxie wissen, ist, sie als zwei Galaxien anzusehen – eine in der anderen.”
Die Sombrero-Galaxie, auch bekannt als NGC 4594, liegt 28 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Virgo (Jungfrau). Von unseren Blickwinkel auf der Erde können wir den dünnen Rand ihrer flachen Scheibe und eine zentrale Anhäufung (den Bulge) von Sternen sehen, wodurch sie wie ein Hut mit breiter Krempe aussieht. Astronomen wissen nicht, ob die Scheibe der Sombrero-Galaxie wie ein Ring oder wie eine Spirale geformt ist, aber stimmen dahingehend überein, dass sie zu der Scheibenklasse gehört.
“Spitzer hilft uns, die Geheimnisse eines Objekts zu enthüllen, das tausende Male fotografiert wurde”, sagte Sean Carey vom Spitzer Science Center der NASA am California Institute of Technology in Pasadena. “Es ist erstaunlich. Spitzer kann die fossilen Aufzeichnung von Ereignissen lesen, die vor Milliarden Jahren in dieser schönen und urbildlichen Galaxie vor sich gingen.”
Spitzer hat einen anderen Blick auf die Galaxie als Teleskope im sichtbaren Lichtspektrum. In sichtbarem Licht scheint die Galaxie in einen leuchtenden Halo eingehüllt zu sein, von dem die Wissenschaftler gedacht hatten, dass er relativ hell und klein sei. In Spitzers Infrarotblick zeigt sich ein anderes Bild. Spitzer sieht alte Sterne durch den Staub hindurch und offenbart, dass der Halo die richtige Größe und Masse besitzt, um eine riesige elliptische Galaxie zu sein.
Obwohl es verlockend ist zu denken, dass die riesige elliptische Galaxie eine Spiralscheibe geschluckt hat, sagen Astronomen, dass dies äußerst unwahrscheinlich ist, weil der Prozess die Scheibenstruktur zerstört hätte. Stattdessen besagt ein von ihnen vermutetes Szenario, dass eine riesige elliptische Galaxie vor mehr als neun Milliarden Jahren mit Gas überflutet wurde. In der Frühzeit unseres Universums waren Netzwerke aus Gaswolken weit verbreitet und manchmal fütterten sie wachsende Galaxien. Das Gas wäre aufgrund der Gravitation in die Galaxie gezogen worden, in eine Umlaufbahn um das Zentrum gefallen und hätte sich dann zu einer flachen Scheibe ausgebildet. Aus dem Gas wären in der Scheibe neue Sterne entstanden.
“Das wirft alle möglichen Fragen auf”, sagte Rubén Sánchez-Janssen von der Europäischen Südsternwarte, Co-Autor der Studie. “Wie nahm eine solch große Scheibe Gestalt an und überlebte innerhalb einer derart massereichen Ellipse? Wie ungewöhnlich ist so ein Entstehungsprozess?”
Forscher sagen, die Antworten könnten ihnen helfen zu verstehen, wie andere Galaxien sich entwickeln. Eine weitere Galaxie, Centaurus A, scheint ebenfalls eine elliptische Galaxie mit einer eingebetteten Scheibe zu sein. Aber ihre Scheibe enthält nicht viele Sterne. Astronomen spekulieren, dass Centaurus A ein früheres Entwicklungsstadium als die Sombrero-Galaxie darstellen und möglicherweise ähnlich aussehen könnte.
Die Ergebnisse beantworten auch ein Rätsel über die Anzahl von Kugelsternhaufen in der Sombrero-Galaxie. Kugelsternhaufen sind kugelförmige Ansammlungen aus alten Sternen. Ellipsen haben normalerweise ein paar Tausend, während Spiralen ein paar Hundert enthalten. Die Sombrero-Galaxie besitzt fast 2.000, eine Anzahl die jetzt Sinn ergibt, aber Astronomen rätseln ließ, als sie dachten, sie sei nur eine Scheibengalaxie.
Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena (Kalifornien) leitet die Spitzer Space Telescope Mission für das Science Mission Directorate in Washington. Die wissenschaftlichen Operationen werden am Spitzer Science Center des California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena durchgeführt. Die Daten werden im Infrared Science Archive des Infrared Processing and Analysis Center am Caltech archiviert. Das Caltech betreibt das JPL für die NASA.
Weitere Informationen über Spitzer:
http://spitzer.caltech.edu/
http://www.nasa.gov/spitzer
Quelle: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2012-115
(THK)
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