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.
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."
