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RADIOASTRONOMIE
Kollision zweier Galaxienhaufen
von Stefan Deiters
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7. Februar 2001

Eine australische Doktorandin entdeckte mit Hilfe eines Radioteleskops die Überreste einer gewaltigen Kollision zweier Galaxienhaufen. Der Fund ist ein wichtiger Schritt hin zum Verständnis der Entwicklung von Galaxienhaufen und Einzelgalaxien. Er könnte zudem auch den Ursprung hochenergetischer kosmischer Strahlung erklären, der den Forschern bislang ein Rätsel war.

Abbell 3667
Das Foto von Abbell 3667 zeigt das Gas zwischen den Galaxien, die gelben Konturlinien die gemessene  Radioemission. Foto: CSIRO
"Das All ist riesig und die Wahrscheinlichkeit, dass Objekte zusammenstoßen recht gering", erläutert Professor Ron Ekers, Direktor der Australia Telescope National Facility die Bedeutung der Beobachtungen. "Bisher gab es nur wage Anhaltspunkte dafür, dass ganze Galaxienhaufen kollidieren." Wenn sie dieses nämlich täten, hätte das eine interessante Konsequenz: Die Zusammenstöße könnten für eine sehr energiereiche kosmische Strahlung verantwortlich sein, deren Ursprung bisher nicht geklärt werden konnte.

Der erste Beweis für eine Kollision von Galaxienhaufen wurde jetzt in einem Haufen namens Abbell 3667 entdeckt. Diese Ansammlung aus etwa 500 Galaxien, die alle durch ihre gegenseitige Anziehungskraft zusammengehalten werden, liegt 700 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Die nun vorliegenden Beobachtungen sprechend dafür, dass Abbell 3667 in seiner Vergangenheit mit einem kleineren Galaxienhaufen kollidiert und mit diesem verschmolzen ist. Den Hauptbeweis für diese These liefern zwei etwa zwölf Millionen Lichtjahre auseinanderliegende Bögen, die Strahlung im Radiobereich abstrahlen. 

"So eine Kollision ist in etwa vergleichbar mit der Titanic-Katastrophe", erläutert Melanie Johnston-Hollitt von der Universität von Adelaide. Die Doktorandin hat im Rahmen ihrer Doktorarbeit Abbell 3667 untersucht. "Nach der Kollision sieht man vielleicht noch kleine Wellen auf dem Wasser und einige Wrackteile, aber das ist genug um sicher zu sein, dass es hier eine Kollision gab." Die Wellen und Wrackteile sind im Fall von Abbell 3667 die Radiobögen. In Galaxienhaufen waren diese nämlich bisher kaum beobachtet worden, die ersten hielt man gar für die Überbleibsel einer aufgelösten Galaxie. 

Die jüngsten Beobachtungen machen nun deutlich, dass es sich bei den Radiobögen um letzte Spuren einer gigantischen Kollision handelt. Die Daten stimmen nämlich mit den Vorhersagen von Theoretikern überein, die berechneten, dass Galaxienhaufen mit einer Geschwindigkeit von Tausenden Kilometern pro Sekunde ineinander rasen würden. In dem dünnen Gas, was sich zwischen den Galaxien befindet, entstehen dann riesige Schockwellen, die wiederum für Bögen von Radioemission sorgen könnten.

Die Energie, die bei diesen gewaltigen Kollisionen frei werden würde, wäre die größte bei einem einzigen Ereignis freiwerdende Energiemenge im Universum - abgesehen vom  Urknall. Somit könnten solche Kollisionen auch eine Erklärung für den Ursprung hochenergetischen kosmischer Strahlung sein, die so energiereich ist, dass keine Prozesse in unserer Milchstraße bekannt sind, die diese erzeugen könnten. Möglicherweise haben auch hier die Schockwellen nach einer Galaxienhaufenkollision geholfen.

Die Radiobögen wurden zuerst mit dem Molonglo Observatory Synthesis Telescope (MOST) der Universität von Sydney aufgespürt, zur detaillierteren Beobachtung brauchte man aber die Leistungsfähigkeit des Australia Telescopes, einer Kette von Radioteleskopen. "Die Bögen sind nämlich sehr groß und extrem schwach. Das Australia Telescope kann solche schwachen Objekte aufspüren und auch größere Himmelsbereiche absuchen, in dem es ein Mosaik aus mehreren Bildern erstellt", erklärt Johnston-Hollitt. "Diese Aufnahmen sind die ersten detaillierten Bilder, die je von einer solchen Radiostruktur gemacht wurden. Man kann Filamente in der Radioemission erkennen, die man noch nie in einer solchem Objekt gesehen hat und die bislang nicht erklärt werden konnten."

Links im WWW
Australia Telescope Compact Array
siehe auch
Radioastronomie: Blick auf entstehende Sterne und Planeten - 11. Dezember 2000 
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