Alle Sterne des Nachthimmels gehören zu einem großen System: zu unser Milchstraße. In einer flachen Scheibe wandert die Sonne mit rund 100 Milliarden Geschwister um einen dickeren, kugelförmigen Zentralbereich. Der Durchmesser dieser Scheibe beträgt etwa 70.000 Lichtjahre. Die Milchstraße selbst ist wieder Teil eines größeren Systems, dem lokalen Galaxienhaufen, zu dem auch der bekannte Andromedanebel gehört, der zweieinhalb bis drei Millionen Lichtjahre entfernt ist. Lang belichte Aufnahmen zeigen majestätische Spiralarme, die sich um das Zentrum winden. Astronomen sehen in ihm ein Abbild unserer eigenen Milchstraße.

Egal wohin Astronomen im Weltall blicken, überall finden sie ähnliche Objekte, die schon wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall vorhanden waren. Die aktuellen Forschungsprojekte beschäftigen sich daher heute weniger mit den einzelnen Strukturen der Galaxien als vielmehr mit ihrer Entstehung. Doch inzwischen ermöglicht der technische Fortschritt den Astronomen, genauer hinzuschauen. Dabei kamen in letzter Zeit überraschende Ergebnisse zum Vorschein, die die Sterneninseln in einem neuen Licht erscheinen lassen. Offensichtlich wurde nämlich manches bisher übersehen. So befinden sich zumindest in einigen Galaxien mehr Sterne als bisher angenommen, die sich außerhalb ihrer bekannten Scheiben tummeln und im sichtbaren Licht allenfalls äußerst schwach zu sehen sind.

So befindet sich beispielsweise in 31 Millionen Lichtjahre Entfernung die kleine unscheinbare Galaxie NGC 4625, deren Sterne schon recht alt sind. In ihrer Nachbarschaft findet sich eine weitere Galaxie, NGC 4618, die deutlich größer erscheint. Doch der Eindruck täuscht. Im unsichtbaren ultravioletten Licht drehen sich die Verhältnisse nämlich um. Das fand kürzlich ein internationales Forschungsteam aus den USA und Deutschland mit dem Weltraumteleskop GALEX (Galaxy Evolution Explorer) der NASA heraus, das die Entwicklung von Galaxien in diesem Wellenlängenbereich untersucht. GALEX entdeckte leuchtende, lange Spiralarme um NGC 4625. Damit ist das Sternsystem viermal größer als bislang gemessen und übertrifft seinen Nachbarn deutlich. Bislang hatte es nur schwache Hinweise gegeben, dass sich außerhalb der bisher bekannten Galaxie noch etwas befinden könnte.

"Es war richtig schockierend," beschrieb Astronom Armando Gil de Paz von den Carnegie Observatorien in Pasadena, Kalifornien, seine ersten Eindrücke. "Der größte Teil der Galaxie war völlig unbekannt, weil er im sichtbaren Licht nicht zu sehen war." Die Forscher waren deshalb so überrascht, weil nur massereiche Sterne vorwiegend im ultravioletten Licht leuchten. Aber diese Sternriesen leben nur kurze Zeit, während ihre kleineren, leichteren Geschwister wie unsere Sonne Milliarden Jahre existieren. Die Sterne in diesen Armen dürften nicht älter als eine Milliarde Jahre sein, während die der bisherigen bekannten Scheibe bis zu zehnmal älter sind.

Dr. Richard Tuffs vom Max-Planck-Institut in Heidelberg schätzt die Gesamtmasse der Sterne in den neuen Armen auf etwa ein Hundertstel der Masse der gesamten Galaxie. Allerdings könnte zusätzlich noch etwas Materie in Form von Gas und Staub verborgen sein. Bisher gingen Forscher davon aus, dass solche jungen Spiralarme schon vor langer Zeit verschwanden, nachdem die ersten Galaxien entstanden waren. Damals war das Universum höchstens zwei Milliarden Jahre alt.

"Wir sehen praktische eine Galaxie in einer Entwicklungsphase, von der wir annahmen, dass es sie nur in jungen und weit entfernten Galaxien während der frühesten Jugend des Universums gab," kommentierte Gil de Paz die Entdeckung. Offensichtlich muss es in der jüngeren Geschichte von NGC 4625 etwas gegeben haben, das zur rasanten Bildung der Sterne in den Spiralarmen führte. Gil de Paz vermutet, dass die Nachbargalaxie NGC 4618 dafür verantwortlich ist. Wahrscheinlich kamen sich beide Objekte einmal sehr nahe. Dann führte der Einfluss der Schwerkraft von NGC 4618 dazu, dass sich das Gas in ihrer Nachbargalaxie zu dichten Wolken formte, aus der zahlreiche massereiche neue Sterne entstanden.

Interessanterweise besitzt NGC 4618 keine Spiralarme. Trotz ihrer Nachbarschaft haben sich die beiden Milchstraßen unterschiedlich entwickelt. Hier sind die Theoretiker gefragt, sich neue, verbesserte Modelle zur Entwicklung der Galaxien auszudenken.

Lesen Sie weiter im 2. Teil: Auch in unserer Nachbarschaft gibt es Überraschungen