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CHANDRA
Blick auf gewaltige Galaxienkollision
von Stefan Deiters
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23. April 2002

Kollisionen von Galaxien sind für die Entstehung der heutigen Strukturen im Universum von entscheidender Bedeutung. Mit Hilfe des US-Röntgenteleskops Chandra haben Astronomen nun die besten Röntgenbilder des Zusammenstoßes zweier Milchstraßen-ähnlichen Galaxien machen können. Dabei könnte möglicherweise auch ein gewaltiges zentrales Schwarzes Loch entstehen.

Arp 220
 
Chandra-Aufnahme der Galaxie Arp 220.
Foto: NASA/SAO/CXC/J. McDowell et al. [Großansicht]

Die Forscher sind sich sicher, dass der gewaltige Zusammenstoß in der Galaxie Arp 220 für die Entstehung einer beträchtlichen Anzahl neuer Sterne gesorgt hat, für  Schockwellen verantwortlich war und in Zukunft wohlmöglich auch für die Entstehung eines supermassereichen Schwarzen Loches im Zentrum der neuen Galaxie sorgen könnte. Die Daten des US-Röntgenteleskops deuten ferner darauf hin, dass dieser Zusammenstoß vor gar nicht allzu langer Zeit stattfand: vor rund 10 Millionen Jahren.

"Die Chandra-Beobachtungen bestätigen, dass die Dinge ganz schön durcheinander geraten, wenn zwei Galaxien mit voller Geschwindigkeit zusammenstoßen", erläutert David Clements vom Imperial College in London die neuen Daten. "Die Bandbreite der Effekte reicht von der Entstehung eines supermassereichen Schwarzen Lochs bis hin zur Verbreitung von schweren Elementen im Universum."

Arp 220 gilt unter Astronomen als eine Art Prototyp um die Bedingungen zu studieren, die im jungen Universum anzutreffen waren. Damals, so die verbreitete Ansicht, waren Kollisionen und Verschmelzungen von Galaxien weitaus häufiger als heute. In diese Zeit dürfte auch die Entstehung der in vielen Galaxien gefundenen supermassereichen Schwarzen Löcher fallen. Dabei ist uns Arp 220 relativ nahe: Die Galaxie liegt nur 250 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und ist damit das uns am nächsten liegende Beispiel für einen sehr leuchtkräftige Galaxie. Ihre Leuchtkraft ist rund eine Billionen mal größer als die der Sonne und etwa Hundert Mal größer als die unserer Milchstraße.

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Auf der Chandra-Aufnahme ist das hell leuchtende Zentrum von Arp 220 zu erkennen, umgeben von einer Sanduhr-förmigen Region, die aus Millionen Grad heißem Gas besteht. Ein so genannter Superwind aus heißem Gas dürfte mit einer Geschwindigkeit von mehreren Hunderttausend Kilometern pro Stunde aus der Galaxie hinausschießen. Er hat seinen Ursprung vermutlich in der plötzlichen Entstehung von Millionen neuer Sterne.

In den äußeren Bereichen findet man weiteres heißes Gas, das als Überbleibsel der Kollision anzusehen ist. Es erstreckt sich bis in eine Entfernung von 75.000 Lichtjahren und könnte sich noch weiter ausdehnen oder aber auf die Galaxie zurückfallen. Durch die Chandra-Beobachtungen konnten die Astronomen eine Röntgenquelle im Zentrum von Arp 220 als früheren Kern einer der beiden Kollisionspartner lokalisieren. Bei einer weiteren etwas schwächere Röntgenquelle könnten es sich um den Kern der anderen Galaxie handeln. Vielleicht sind beides supermassereiche Schwarze Löcher.

Die Abstrahlung der Schwarzen-Loch-Kandidaten ist jedoch vergleichsweise gering. Der größte Teil der Leuchtkraft, so die Forscher, geht auf das Konto der heftigen Sternentstehungsaktivität. Dies muss aber nicht immer so bleiben: In einigen Hundert Millionen Jahren könnten die beiden Schwarzen Löcher zu einem zentralen supermassereichen Loch verschmelzen und so für eine neue Energiequelle der Galaxie sorgen. Es könnte also sein, dass Chandra hier gerade die frühe Phase der Entstehung eines supermassereichen Schwarzen Lochs und damit eine entstehenden aktiven Galaxienkern beobachtet hat.

Links im WWW
Chandra X-ray Observatory, Seite der NASA
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