Astro-Bild der Woche: Mayall’s Object im Sternbild Ursa Major

Das verschmelzende Galaxienpaar Arp 148, aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble. (NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI / AURA) - ESA / Hubble Collaboration and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University), K. Noll (STScI), and J. Westphal (Caltech))
Das verschmelzende Galaxienpaar Arp 148, aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble. (NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI / AURA) - ESA / Hubble Collaboration and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville / NRAO / Stony Brook University), K. Noll (STScI), and J. Westphal (Caltech))

Anlässlich seines 18. Jahrestages am 24. April 2008 machte das Hubble Space Telescope 59 Aufnahmen von verschmelzenden Galaxien – darunter die nebenstehende von Arp 148. Zu Ehren ihres Entdeckers, dem us-amerikanischen Astronomen Nicholas Mayall, tragen die beiden Galaxien auch die Bezeichnung “Mayall’s Object”. Arp 148 liegt knapp 500 Millionen Lichtjahre entfernt in Richtung des Sternbildes Ursa Major (Großer Bär).

Arp 148 veranschaulicht in beeindruckender Weise die Kräfte, die bei der Verschmelzung ganzer Galaxien am Werk sind. Die dominierende Kraft ist dabei natürlich die enorme Gravitation, die die beiden massereichen Objekte aufeinander ausüben. Auch wenn die Begriffe “Kollision” und “Verschmelzung” etwas anderes vermuten lassen, kommt es bei derartigen Prozessen nur selten zu tatsächlichen, physischen Zusammenstößen zwischen den Sternen der beteiligten Galaxien. Die Räume zwischen den Sternen sind so groß, dass sich die Galaxien praktisch ungehindert durchdringen können. Eine höhere Wahrscheinlichkeit für echte Kollisionen gibt es dann lediglich in den dichten Zentralregionen der Galaxien.

Die Massenansammlungen, möglicherweise auch in Form von supermassiven Schwarzen Löchern, wechselwirken durch ihre Schwerkraft miteinander, was dazu führt, dass unzählige Sterne beschleunigt oder abgebremst werden und infolgedessen einen anderen Kurs einschlagen. Unter Umständen können sie sogar mit sehr hohen Geschwindigkeiten aus ihrer Galaxie herauskatapultiert werden und fortan alleine durch den intergalaktischen Raum reisen. Bei Arp 148 sieht es so aus, als seien große Mengen Materie zunächst in Richtung der Zentralregion der einen beteiligten Galaxie (rechts) gezogen worden. Ein starker Schockwelleneffekt hat die Materiemengen anschließend nach außen gedrängt, wo sie jetzt die hier beobachtete bläuliche, ringförmige Struktur bilden. Infrarotbeobachtungen offenbaren dunkle Staubwolken, die die Kernbereiche teilweise verdunkeln.

Verschmelzungsprozesse wie bei Arp 148 können die Sternentstehungsraten in den beteiligten Galaxien dramatisch ansteigen lassen. Schockwellen rasen durch die Galaxien und destabilisieren ausgedehnte Gaswolken, die unter ihrer eigenen Gravitation kollabieren. Dieser Vorgang lässt sie heißer und dichter werden, bis tief in ihrem Innern die Fusion von Wasserstoff zu Helium einsetzt und ein neuer Stern entsteht. Geschieht dies sehr häufig und an mehreren Orten gleichzeitig, kann so ein “Starburst” das Erscheinungsbild einer Galaxie grundlegend verändern.

Die Beobachtung von Galaxienverschmelzungen liefert wichtige Anhaltspunkte über den Aufbau und die Entwicklung großräumiger Strukturen im Universum, beispielsweise Galaxienhaufen und Superhaufen. Mit Hilfe aufwändiger Computersimulationen versuchen Wissenschaftler, die Interaktionen kollidierender Galaxien genauer nachzuvollziehen und andere wichtige Fragen zu beantworten, etwa die Rolle der extrem schwer nachweisbaren Dunklen Materie.

Eine größere Version der Aufnahme gibt es unter:
http://www.spacetelescope.org/static/archives/images/large/heic0810ae.jpg

Anmerkung der Redaktion
Die anderen drei Vorschläge für das Astro-Bild der Woche waren:
Bild 1: Dunkle Staubstrukturen in der Galaxie M64
Bild 2: Das Schwarze Loch im Zentrum von NGC 4261
Bild 3: Die Galaxie NGC 5866 in Kantenstellung

(THK)

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