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HUBBLE
Spätentwickler unter den Zwerggalaxien
von Stefan Deiters
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23. Februar 2010

Astronomen haben mit dem Weltraumteleskop Hubble eine Gruppe von kleinen, sehr alten Galaxien entdeckt, die sich nach zehn Milliarden Jahren erstmals nahe kommen und in Zukunft vermutlich zu einer elliptischen Galaxie verschmelzen werden. Der Fund in unserer kosmischen Nachbarschaft gewährt so einen Blick auf Geschehnisse, die im jungen Universum häufig vorgekommen sein müssen.

HCG 31

Die Hickson Compact Group 31 in einem Bild, das aus Daten von Hubble, Spitzer und GALEX erstellt wurde. Bild: NASA, ESA, S. Gallagher (The University of Western Ontario) und J. English (University of Manitoba)  [Großansicht]

Begegnungen, Kollisionen und Verschmelzungen von Zwerggalaxien waren in der Frühzeit des Universum relativ häufig. Durch solche Verschmelzungen kleinerer Galaxien entstanden im Laufe von Milliarden Jahren die Galaxiengiganten, die wir in unserem lokalen Universum beobachten können. Mit dem Weltraumteleskop Hubble haben Astronomen nun aber eine Gruppe von vier Galaxien entdeckt, die offenbar seit vielen Milliarden Jahren existieren, zuvor aber noch nicht mit anderen Galaxien zusammengetroffen sind. Diese Gruppe, genannt Hickson Compact Group 31, befindet sich in relativer Nähe - sie ist nur 166 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt.

Die Astronomen wussten schon länger, dass die vier Galaxien sich gegenseitig beeinflussen. Ihre klassische Spiralstruktur erscheint nämlich schon deutlich gestört, man erkannte Gezeitenarme aus Gas und Staub. Bei dem hellsten Objekt auf dem jetzt veröffentlichten Hubble-Bild handelt es sich um zwei gerade kollidierende Galaxien. Überall in dem System kommt es zu heftiger Sternentstehung, die durch die Kompression des Gases bei der Kollision von Galaxien ausgelöst wird.

Dank der neuen Hubble-Beobachtungen konnten die Wissenschaftler nun mehr über die Entwicklungsgeschichte der Gruppe erfahren und etwa bestimmen, wann die Begegnung der Galaxien begonnen hat und welches Ergebnis sie haben wird. "Wir haben entdeckt, dass die ältesten Sterne in einigen alten Kugelsternhaufen bis zu zehn Milliarden Jahre alt sind. Das deutet darauf hin, dass das System schon einige Zeit existiert", erläutert Sarah Gallagher von der University of Western Ontario im kanadischen London, die die Untersuchung leitete. "Bei der Mehrzahl von solchen Zwerggalaxien kam es schon vor Milliarden von Jahren zu Wechselwirkungen, aber diese kommen zum ersten Mal zusammen. Das ganze dauert schon einige Hundert Millionen Jahre, was aber nur ein Wimpernschlag in der kosmischen Geschichte ist. Wir haben hier ein sehr seltenes lokales Beispiel für Vorgänge, die sich früher sehr häufig abgespielt haben."

Überall in der Gruppe entdeckten die Astronomen junge Sternhaufen und Sternentstehungsregionen, in denen gerade unzählige neue Sterne entstehen. Das gesamte System, so die Untersuchungen, ist äußerst reich an Wasserstoffgas, dem Grundbaustein von Sternen. Mit Hilfe von Hubbles Advanced Camera for Surveys untersuchten Gallagher und ihr Team die jüngsten und hellsten dieser Sternhaufen, um ihr Alter zu bestimmen und mehr über die Sternentstehungsgeschichte in der Gruppe zu erfahren.

Zusätzliche Informationen über das System kamen vom Infrarotteleskop Spitzer und von Beobachtungen im Ultravioletten des Galaxy Evolution Explorers (GALEX). Sie erlaubten es, die gesamte Sternentstehung in dem System abzuschätzen. "Mit Hubble konnten wir einzelne Sternhaufen auflösen und so ihr Alter bestimmen", ergänzt Gallagher.

Die Hubble-Beobachtungen ergaben, dass die hellsten Sternhaufen in dem System, die aus mehr als 100.000 Sternen bestehen, weniger als zehn Millionen Jahre alt sind. Die Daten zeigten auch, dass in der Gruppe erst sehr wenig Gas verbraucht ist - ein weiterer Hinweis darauf, dass die Sternentstehung hier erst vor galaktisch kurzer Zeit eingesetzt hat. "In der Gruppe gibt es etwa fünf Mal mehr Wasserstoff als in der Milchstraße."

"Dies ist ein eindeutiges Beispiel für eine Gruppe von Galaxien vor der Verschmelzung. Es gibt hier so viel Gas, das alles durcheinander mischt", so Gallagher. "Die Galaxien sind relativ klein, etwa so groß wie die Große Magellansche Wolke, eine Satellitengalaxie der Milchstraße. Bei früheren Beobachtungen konnte man die Geschwindigkeit der Galaxien bestimmen. Sie bewegen sich nur mit 60 Kilometern pro Sekunde relativ zueinander. Man kann sich daher nichts anderes vorstellen, als dass sie in vielleicht einer Milliarde Jahre alle als eine elliptische Galaxie enden werden."

Unklar ist, warum die Zwerggalaxien erst jetzt miteinander verschmelzen und in dieser Hinsicht "Spätentwickler" sind. Sie könnten, so eine Vermutung, sich in einer relativ wenig bevölkerten Region des Universums befinden und deshalb entsprechend länger gebraucht haben, um sich zu "finden". Die Hickson Compact Group 31 ist eine von 100 kompakten Galaxiengruppen, die vom kanadischen Astronomen Paul Hickson katalogisiert wurden. Die Wissenschaftler veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Untersuchung in der Februar-Ausgabe der Fachzeitschrift The Astronomical Journal.

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siehe auch
Hubble: Tanz der drei Galaxien - 3. März 2009
Hubble: 59 kollidierende Galaxien auf einen Streich - 24. April 2008
Links im WWW
Pressemitteilung des STScI
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