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HUBBLE
Gewaltiger Halo aus Gas um die Andromedagalaxie
von Stefan Deiters
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8. Mai 2015

Mithilfe des Weltraumteleskops Hubble haben Astronomen einen gewaltigen Halo aus Gas um unsere Nachbargalaxie Andromeda entdeckt. Er ist offenbar sechs Mal größer und tausend Mal massereicher als bislang angenommen. Die Entdeckung gelang durch die Beobachtung entfernter Quasare und könnte den Forschern einiges über die Entwicklung und Struktur von Spiralgalaxien verraten.

Andromeda

Die Astronomen konnten den Halo um M31 durch die Beobachtung entfernter Quasare nachweisen.  Bild: NASA, ESA und A. Feild (STScI)   [Großansicht]

"Halos sind die gasförmigen Atmosphären von Galaxien. Modelle über Galaxienentstehung deuten darauf hin, dass die Eigenschaften dieser Halos darüber entscheiden, mit welcher Rate Sterne in den Galaxien entstehen", erklärt Nicolas Lehner von der University of Notre Dame in Indiana die Bedeutung der Entdeckung.

Der jetzt um unsere Nachbargalaxie Andromeda neu vermessene Halo hat eine Masse, die etwa halb so groß ist, wie die Masse aller Sterne der Galaxie und besteht aus heißem diffusem Gas. Würde man den Halo mit bloßem Auge sehen können, hätte er am Himmel eine Ausdehnung, die dem 100-fachen Durchmesser des Vollmonds entspricht.

Die Andromedagalaxie, die auch als Messier 31 (M31) bekannt ist, liegt etwa 2,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Die Galaxie allein erscheint am Himmel als schwach leuchtender Nebel mit etwa dem sechsfachen Durchmesser des Vollmondes. Die Galaxie ist der nächste größere Nachbar unserer Milchstraße und sollte dieser relativ ähnlich sein.

Auch das Weltraumteleskop Hubble kann den Halo aus Gas natürlich nicht direkt beobachten. Um ihn aufzuspüren, betrachteten die Astronomen helle Objekte, die - von der Erde aus betrachtet - hinter der Galaxie und ihrem Halo liegen und untersuchten, wie das Licht der fernen Objekte durch das Gas des Halos beeinflusst wird. Besonders geeignet für diese Art von Untersuchungen sind sogenannte Quasare, die hellen Zentren entfernter aktiver Galaxien. Das Team nutzte für ihre Studie insgesamt 18 Quasare.

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"Wenn das Licht der Quasare auf dem Weg zu Hubble das Gas des Halos durchläuft, absorbiert dieses Teile des Lichts und lässt den Quasar in einem kleinen Wellenlängenbereich etwas dunkler erscheinen", erklärt Teammitglied J. Christopher Howk von der University of Notre Dame das Verfahren. "Durch die Messung dieses Helligkeitsabfalls können wir feststellen, wie viel Halogas von M31 sich zwischen uns und dem Quasar befindet."

Dabei machten sich die Astronomen zunutze, dass Hubble auch die ultraviolette Strahlung der fernen Quasare beobachten kann - etwas, was von der Erde aus nicht möglich ist, da die Erdatmosphäre diesen Strahlungsbereich weitestgehend verschluckt. Für ihre Studie stützten sie sich auf unzählige frühere Beobachtungen der Region, die zu ganz anderen Zwecken durchgeführt worden waren, aber im Archiv zur Auswertung zur Verfügung standen.

Der Halo der Andromedagalaxie dürfte, so zumindest aktuelle Modelle, zur gleichen Zeit entstanden sein, wie die sichtbare Galaxie. Das Gas scheint zudem mit Elementen, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium angereichert zu sein. Diese müssen erst im Inneren von Sternen erzeugt werden und werden dann durch Supernova-Explosionen in das interstellare Medium abgegeben. Offenbar wurde im Laufe der Entwicklung der Andromedagalaxie fast die Hälfte der schweren Elemente, die durch Sterne in der galaktischen Scheibe erzeugt wurden, weit in den Halo geschleudert.

Ob unserer Milchstraße auch über einen solchen gewaltigen Halo verfügt, lässt sich nicht feststellen. Sollte dies aber der Fall sein, dürften sich die Halos der beiden Nachbargalaxien fast berühren. Astronomen gehen davon aus, dass die Milchstraße und die Andromedagalaxie in etwa vier Milliarden Jahren zu einer elliptischen Galaxie verschmelzen werden. Wenn beiden Galaxien ausgedehnte Halos besitzen, dürften diese sich bereits deutlich eher vermischen.

Über ihre Beobachtungen berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der jetzt in der Zeitschrift The Astrophysical Journal erscheint.

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siehe auch
Hubble: Blick ins Zentrum der Andromedagalaxie - 12. Januar 2012
Andromeda-Galaxie: Noch größer als gedacht - 9. Januar 2007
Andromeda: Frontalzusammenstoß mit M32 - 20. Oktober 2006
Spitzer: Andromeda von Zwerggalaxie durchlöchert - 26. Oktober 2005
M31: Scheibe aus blauen Sternen umgibt Schwarzes Loch - 22. September 2005
Andromeda: Dreimal größer als bislang angenommen - 31. Mai 2005
Andromeda: Junge Sterne im Halo überraschen - 8. Mai 2003
Andromeda: Detaillierter Blick auf den Nachbarn - 15. Januar 2001
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
HubbleSite, Seiten des STScI
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