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SPITZER
Viele Tausend Galaxien auf einen Streich
von Stefan Deiters
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30. Mai 2007

Das Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer hat innerhalb kürzester Zeit viele Tausend bislang unbekannte Zwerggalaxien aufgespürt. Der Fund gelang im Coma-Galaxienhaufen, einer gewaltigen Ansammlung von Galaxien in 320 Millionen Lichtjahren Entfernung. Obwohl Zwerggalaxien ihrem Namen entsprechend relativ klein sind, spielen sie eine wichtige Rolle bei der Entstehung der heute im Universum sichtbaren Strukturen. 

Coma-Galaxienhaufen

Falschfarbenbild des Coma-Galaxienhaufens. Der Haufen wird dominiert von den beiden elliptischen Riesengalaxien NGC 4889 und NGC 4874. Bild: NASA / JPL-Caltech / L. Jenkins (GSFC) [Großansicht]

Nach Ansicht der Astronomen waren Zwerggalaxien die ersten Galaxien überhaupt, die im Universum entstanden sind. Sie waren damit die Bausteine, aus denen im Laufe von Milliarden Jahren und durch wiederholtes Verschmelzen die größeren Galaxien wurden. Von ihrer Anzahl her sind Zwerggalaxien im Weltall in der Überzahl und stellen somit auch einen wichtigen Indikator für großräumige Strukturen im Kosmos dar. Computersimulationen, mit denen die Entwicklung der Strukturen im Weltall modelliert wird, haben allerdings ergeben, dass es in Regionen mit einer hohen Dichte an Materie, wie beispielsweise in Galaxienhaufen, eine deutlich höhere Zahl von Zwerggalaxien geben müsste, als bislang in den Haufen beobachtet wurde.

Leigh Jenkins und Ann Hornschemeier vom NASA Goddard Space Flight Center haben nun mit Hilfe des Infrarot-Weltraumteleskops Spitzer den Coma-Galaxienhaufen untersucht, eine gewaltige Ansammlung von Galaxien in rund 320 Millionen Lichtjahren Entfernung. Der Haufen liegt im Sternbild Haar der Berenike (lateinisch Coma Berenices). In einem Umkreis von rund 20 Millionen Lichtjahren finden sich Hunderte von Galaxien - so zumindest der bisherige Stand.

Die Astronomen studierten nun die Galaxien im Zentrum des Haufens und verglichen die Daten dort mit Messungen aus einem Randbereich, um so Rückschlüsse auf den Einfluss der Umweltbedingungen auf die Galaxienentwicklung ziehen zu können. Dazu kombinierten sie 288 individuelle Spitzer-Aufnahmen, die in einer Beobachtungszeit von insgesamt nur 6,5 Stunden gewonnen wurden.

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Insgesamt registrierte das Team in den Aufnahmen fast 30.000 Objekte - einige davon waren zweifelsfrei Galaxien des Coma-Haufens, bei vielen musste es sich aber um Galaxien im Hintergrund handeln. Deswegen nutzte Bahram Mobasher vom Space Telescope Science Institute, der auch zum Beobachterteam gehörte, das 4-Meter William Herschel-Teleskop auf der Kanareninsel La Palma für Nachbeobachtungen.  Ziel war es, die Entfernungen von vielen Hundert der entdeckten Galaxien zu bestimmen, um so den Anteil von Mitgliedern des Coma-Haufens unter den gefundenen Objekten abschätzen zu können.

Überraschenderweise stellte sich heraus, dass eine beträchtliche Anzahl der vermeintlichen Hintergrundgalaxien tatsächlich zum Coma-Haufen gehörte. Diese Galaxien mussten damit sehr massearm sein - masseärmer noch als beispielsweise die Kleine Magellansche Wolke, die zweitgrößte Satellitengalaxie der Milchstraße. Jenkins schätzt nun, dass es sich bei rund 1.600 der 30.000 lichtschwachen Objekten um Zwerggalaxien des Coma-Haufens handelt. Da aber das Team nur einen Teil des Galaxienhaufens untersucht hat, sollte die Gesamtzahl der Zwerggalaxien im Haufen  mindestens 5.000 betragen.

"Dank der überragenden Eigenschaften Spitzers waren wir plötzlich in der Lage, Tausende lichtschwacher Galaxien zu entdecken, die man vorher nicht gesehen hat", so Jenkins, die die Ergebnisse am Montag auf einer Tagung der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft in Honolulu präsentierte. "Wir übertreffen hiermit jede frühere Infrarot-Durchmusterung naher Galaxienhaufen", ergänzt Hornschemeier. "Dank Spitzer können wir nahe Galaxienhaufen wie den Coma-Haufen sehr detailliert beobachten und das in nur sehr kurzer Zeit. Die Gesamtbeobachtungszeit ist vergleichbar mit einigen wenigen Nächten mit einem bodengestützten Teleskop."

Es kann sogar sein, dass die Astronomen die wirkliche Zahl der Zwerggalaxien im Coma-Galaxienhaufen noch unterschätzen: Hornschemeier und andere Astronomen sind zurzeit dabei, weitere gründliche spektroskopische Untersuchungen mit dem 6,5-Meter MMT-Teleskop in Arizona und dem 10-Meter Keck-Teleskop auf Hawaii zu machen. Nach Auswertung der Beobachtungsdaten dürfte sich herausstellen, wie viele der lichtschwachen Objekte noch zum Coma-Haufen gehören.

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VLT: Das Geheimnis einer Zwerggalaxie - 9. Mai 2000
Links im WWW
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