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ALMA
Das Gas in Centaurus A
von Stefan Deiters
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4. Juni 2012

Eine neue, in der vergangenen Woche von der ESO veröffentlichte Aufnahme zeigt die elliptische Riesengalaxie Centaurus A in einem ungewohnten Licht. Das Bild basiert unter anderem auf Daten des Atacama Millimeter/submillimeter Array (ALMA), das gegenwärtig gerade in der Atacamawüste Chiles errichtet wird. Zu erkennen sind die Bewegungen des Gases um das Zentrum der Galaxie.

Centaurus A

Der Blick von ALMA auf das Zentrum von Centaurus A. Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); ESO / Y. Beletsky [Großansicht]

Centaurus A ist eine elliptische Riesengalaxie und wird, da sie intensive Strahlung im Radiobereich aussendet, auch als Radiogalaxie klassifiziert. Sie dürfte mit zu den am meisten beobachteten Objekten am Himmel zählen und wurde - wie wiederholt berichtet - schon in den unterschiedlichsten Wellenlängenbereichen untersucht. Im hellen Zentrum von Centaurus A verbirgt sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, dessen Masse die Astronomen auf die 100-Millionen-fache Masse unserer Sonne schätzen.

Im sichtbaren Bereich des Lichts fällt Centaurus A durch ein markantes dunkles Band aus Gas, Staub und jungen Sternen auf, welches das Zentrum der Galaxie verdeckt. Für die Astronomen ist dieses Band - zusammen mit den starken Radioemissionen der Galaxie - ein Hinweis darauf, dass Centaurus A in seiner heutigen Form vor nicht allzu langer Zeit durch eine Kollision einer elliptischen Riesengalaxie mit einer kleineren Spiralgalaxie entstanden ist.

An die kleine Spiralgalaxie erinnern heute noch die dunklen Staubschwaden, die den Astronomen die Sicht auf das Zentrum von Centaurus A verwehren. Um durch dieses dunkle Band schauen zu können, muss man in längeren Wellenlängen beobachten. Das in der vergangenen Woche von der Europäischen Südsternwarte ESO veröffentlichte Bild von Centaurus A basiert auf Daten, die teils mit dem Atacama Millimeter/submillimeter Array (ALMA) gewonnen wurden. Der Teleskopverbund wird gerade in der chilenischen Atacamawüste errichtet, erste wissenschaftliche Beobachtungen sind damit aber bereits möglich.

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Die ALMA-Beobachtungen, die bei Wellenlängen um einen Millimeter entstanden, wurden für das jetzt veröffentlichte Bild mit Beobachtungen im nahen Infrarot kombiniert, so dass sich ein faszinierender Blick ins Zentrum von Centaurus A ergibt. Die ALMA-Daten erscheinen dabei in grün, gelb und orange. Sie verraten die Positionen und Bewegungen von Gaswolken in der Galaxie. In diesem Fall handelt es sich um Kohlenmonoxid-Moleküle.

Die Bewegung des Gases in der Galaxie sorgt für eine leichte Veränderung der typischen Wellenlänge der Moleküle. Grund dafür ist der Doppler-Effekt, den jeder von einem vorüberfahrenden Krankenwagen kennt: Die Tonhöhe der Sirene ändert sich abhängig davon, ob der Wagen auf uns zufährt oder sich von uns entfernt. Genau dieses Phänomen lässt sich auch bei der Gasbewegung in der Galaxie feststellen, was die Farben der ALMA-Daten verdeutlichen: Grün eingefärbtes Gas bewegt sich auf uns zu, während orangefarbenes Gas sich von uns entfernt. So wird deutlich, dass sich das Gas links des Galaxienzentrums auf uns zubewegt und das auf der rechten Seite von uns weg. Das Gas bewegt sich also offenbar um den Galaxienkern.

Das Infrarotbild im Hintergrund stammt vom Instrument SOFI, das am New Technology Telescope der ESO im chilenischen La Silla montiert ist. Deutlich zu erkennen ist ein Ring aus Sternen und Sternhaufen - die Überreste der Spiralgalaxie. Interessant ist, dass der Ring aus Sternen und das von ALMA beobachtete Gas offenbar Teil einer ähnlichen Struktur sind.

Der Bau von ALMA soll im kommenden Jahr abgeschlossen sein. Dann werden insgesamt 66 Radioantennen für Beobachtungen zur Verfügung stehen. Derzeit sind rund die Hälfte der Antennen installiert. Mit einem Teil der Antennen begannen bereits im vergangenen Jahr wissenschaftliche Untersuchungen (astronews.com berichtete). Die Beobachtungen von Centaurus A entstanden während der Vorbereitungen für den wissenschaftlichen Beobachtungsbetrieb.

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siehe auch
La Silla: Tiefer Blick auf Centaurus A - 16. Mai 2012
Herschel & XMM: Centaurus A im Visier zweier Teleskope - 5. April 2012
ALMA: Erste Beobachtungen mit Teleskop-Array - 4. Oktober 2011
Hubble: Tiefer Blick in Centaurus A - 21. Juni 2011
Radioastronomie: Die Jets von Centaurus A - 20. Mai 2011
Fermi: Die Radioblasen von Centaurus A - 6. April 2010
NTT: Eindrucksvoller Blick in Centaurus A - 20. November 2009
APEX: Neuer Blick auf Centaurus A - 26. Januar 2009
Bild des Tages - 14. April 2008: Das Zentrum von Centaurus A
Centaurus A: Hinweis auf gewaltige Kollision - 27. Oktober 1999
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