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ANDROMEDAGALAXIE
Frontaler Zusammenstoß mit der Milchstraße
von Stefan Deiters
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1. Juni 2012

Unsere Nachbargalaxie Andromeda wird in etwa vier Milliarden Jahren vermutlich frontal mit der Milchstraße zusammenstoßen. Dies ergab eine gestern vorgestellte Analyse von detaillierten Beobachtungen des Weltraumteleskops Hubble. Nach weiteren zwei Milliarden Jahren wird aus den beiden Galaxien dann eine neue, elliptische Galaxie entstanden sein.

M31

So könnte unser Nachthimmel in rund 3,75 Milliarden Jahren aussehen. Die Kollision mit der Andromedagalaxie steht dann unmittelbar bevor. Bild: NASA, ESA, Z. Levay, R. van der Marel (STScI) und A. Mellinger  [Großansicht]

"Unsere Ergebnisse deuten statistisch auf einen Frontalzusammenstoß zwischen der Milchstraße und der Andromedagalaxie hin", fasst Roeland van der Marel vom Space Telescope Science Institute (STScI) die gestern vorgestellte Untersuchung zusammen. Sie basiert auf detaillierten Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble, mit denen die Bewegung der Andromedagalaxie genauer als je zuvor vermessen werden konnte. Die auch als Messier 31 (M31) bekannte Galaxie ist gegenwärtig noch rund 2,5 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Milchstraße und M31 ziehen sich aber gegenseitig an, so dass sie sich unaufhaltbar näherkommen.

Dass die Milchstraße und Andromeda einmal kollidieren und verschmelzen werden, haben Astronomen schon länger vermutet. Was sich aber genau in einigen Milliarden Jahren abspielen wird, wusste man bislang nicht. "Nach fast einem Jahrhundert Spekulation über das zukünftige Schicksal von Andromeda und Milchstraße, haben wir nun endlich eine klare Vorstellung davon, was sich in den kommenden Milliarden Jahren ereignen wird", so Sangmo Tony Sohn vom STScI.

Die neuen Messungen von Hubble flossen in Computersimulationen ein, mit denen die Vorgänge in unserer lokalen Gruppe, unserem Heimatgalaxienhaufen, modelliert wurden. Sie ergaben, dass es nach dem Zusammenstoß in vier Milliarden Jahren noch rund zwei Milliarden Jahre dauern wird, bis die beiden Galaxien komplett verschmolzen sind und eine neue elliptische Galaxie entstanden ist.

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Auch wenn Galaxienkollisionen oft dramatisch aussehen, passiert den einzelnen Sternen in den Galaxien dabei relativ wenig: Der Raum zwischen den Sternen einer Galaxie ist so gewaltig, dass direkte Zusammenstöße von Sternen praktisch nicht vorkommen. Die Sterne geraten allerdings bei einer Kollision auf neue Bahnen und es ist sehr wahrscheinlich, dass sich unser Sonnensystem am Ende des Verschmelzungsprozesses sehr viel weiter vom neuen Galaxienzentrum entfernt befindet als es heute vom galaktischen Zentrum ist.

Für zusätzliche Komplikationen dürfte außerdem der Dreiecksnebel (M33) sorgen, eine kleinere Begleitgalaxie von Andromeda. Auch dieses System wird nämlich an der Kollision beteiligt sein und könnte später auch mit dem Paar aus Milchstraße und Andromedagalaxie verschmelzen. Es besteht sogar ein geringe Chance, dass M33 die Milchstraße zuerst trifft.

Obwohl sich das Universum als Ganzes immer weiter ausdehnt, werden doch überall Kollisionen von Galaxien und sogar von Galaxienhaufen beobachtet. Grund dafür ist, dass diese Galaxien durch ihre Gravitationskraft aneinander gebunden sind. So weiß man schon seit vielen Jahrzehnten, dass sich die Andromedagalaxie mit einer Geschwindigkeit von rund 400.000 Kilometern pro Stunde auf die Milchstraße zubewegt.

Aus dieser Information allein konnte man allerdings nicht ableiten, ob Andromeda einmal frontal mit der Milchstraße zusammenstoßen wird oder sie vielleicht nur streift oder gar knapp verfehlt. Dazu benötigt man auch Daten über die tangentiale Geschwindigkeitskomponente von Andromeda, also ihre Bewegung "zur Seite". Genau diese lieferten nun Beobachtungen des Weltraumteleskops Hubble: "Dies gelang, indem wir wiederholt bestimmte ausgewählte Regionen der Galaxie über einen Zeitraum von fünf bis sieben Jahren beobachtet haben", erläutert Jay Anderson vom STScI.

"Im schlimmsten Fall der Simulation trifft M31 frontal auf die Milchstraße und alle Sterne werden dabei auf ganz neue Orbits verstreut", so Gurtina Besla von der Columbia University in New York. "Die stellaren Populationen beider Galaxien vermischen sich, die Milchstraße verliert ihr flaches Pfannkuchen-ähnliches Aussehen. Die Kerne der Galaxien verschmelzen und die Sterne finden sich in zufälligen Bahnen wieder und bilden so eine elliptische Galaxie."

Die Ergebnisse der Astronomen werden in drei Fachartikeln beschrieben, die in der Zeitschrift The Astrophysical Journal erscheinen.

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siehe auch
Galaxienkollision: Sonnensystem wandert in Randbezirk - 16. Mai 2007
Galaxien: Das Ende unserer Milchstraße - 18. April 2000
Links im WWW
HubbleSite, Seite des STScI
Preprint des Fachartikels I (pdf-Download von HubbleSite.org)
Preprint des Fachartikels II (pdf-Download von HubbleSite.org)
Preprint des Fachartikels III (pdf-Download von HubbleSite.org)
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