GALAXIENENTWICKLUNG
Wie die größten Galaxien entstehen
von Stefan Deiters
astronews.com
26. August 2008

Mit Hilfe der leistungsfähigsten Teleskope auf der Erde und im All haben Astronomen diverse massereiche Galaxien aufgespürt, die gerade miteinander verschmelzen. Der Fund in etwa vier Milliarden Lichtjahren Entfernung unterstützt die Theorie, nach der massereiche Galaxien durch aufeinanderfolgende Verschmelzungen kleinerer Galaxien entstehen.

Die massereichsten Galaxien der vier Gruppen - geordnet nach ihrer Masse (von oben nach unten). Bei der Galaxie im dritten Bild konnte Hubble einen doppelten Kern nachweisen, hier findet also gerade eine Verschmelzung statt.  Bild: ESO

Wie entstehen eigentlich die Galaxien, die wir heute beobachten, insbesondere die größten und massereichsten Exemplare? Die beliebteste Theorie der Astronomen dazu ist das sogenannte hierarchische Modell der Galaxienentwicklung, nach dem die großen Galaxien durch Verschmelzung vieler kleinerer Galaxien entstehen. Dieses Prinzip lässt sich mit einem großen Fluss vergleichen, der von der Quelle bis zur Mündung durch zahlreiche Zuläufe kleinerer Flüsse immer größer wird.

Massereiche Galaxien müssen, um auf ihre heutige Größe zu kommen, eine ganze Reihe von Verschmelzungen hinter sich haben. Doch wann gewannen sie dadurch den größten Teil ihrer Masse? Um dies herauszufinden, studieren Astronomen massereiche Galaxien in Galaxienhaufen, also Ansammlungen von zahlreichen Galaxien. "Ob die hellsten Galaxien in den Haufen in den vergangenen Milliarden Jahren deutlich gewachsen sind oder nicht, wird heiß diskutiert", erläutert Kim-Vy Tran von der Universität in Zürich, der das Forscherteam leitete. "Wir haben festgestellt, dass diese Galaxien in dieser Zeit ihre Masse um 50 Prozent vergrößert haben."

Für ihre Arbeit verwendeten die Astronomen sowohl das Very Large Telescope der ESO als auch das Weltraumteleskop Hubble und beobachteten eine Reihe von Galaxien in rund vier Milliarden Lichtjahren Entfernung. Die Galaxien befinden sich in einem recht außergewöhnlichen System aus vier Galaxiengruppen, die zu einem großen Galaxienhaufen verschmelzen werden. Insgesamt konnten die Wissenschaftler 198 Galaxien identifizieren, die zu den vier Gruppen gehören.

Die hellsten Galaxien jeder Gruppe enthalten zwischen 100 und 1.000 Milliarden Sterne und entsprechen damit von der Masse her den massereichsten Galaxien in Galaxienhaufen. "Am meisten überrascht hat uns, dass in drei der vier Gruppen die massereichsten Galaxien auch noch einen sehr hellen Begleiter hatten. Es waren also Galaxienpaare, die bald verschmelzen", so Tran.

Aus den hellsten Galaxien jeder Gruppe lässt sich eine Art zeitliche Abfolge erstellen, aus der erkennbar ist, dass Wachstum durch Verschmelzung von Galaxien noch innerhalb der letzten fünf Milliarden Jahre stattfand. Durch die jüngste Episode dieses "galaktischen Kannibalismus" wurden die hellsten Galaxien um mindestens 50 Prozent massereicher. Damit bestätigen die Beobachtungen eindrucksvoll das hierarchische Modell der Galaxienentwicklung sowohl für individuelle Galaxien als auch für Galaxienhaufen.

"Die Sterne in diesen Galaxien sind schon relativ alt, deswegen muss man davon ausgehen, dass durch die jüngsten Verschmelzungen keine neue Generation von Sternen entstanden ist", so Tran. "Die meisten Sterne dieser Galaxien sind mindestens sieben Milliarden Jahre alt." Die Forscher veröffentlichten ihre Resultate in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal Letters.