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GALAXIENHAUFEN
Überraschende Sternentstehung im Zentrum
von Stefan Deiters
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22. September 2015

Astronomen haben mithilfe mehrerer Großteleskope, darunter die Weltraumteleskope Hubble und Spitzer, einen Galaxienhaufen entdeckt, in dessen Zentrum gerade unzählige neue Sterne entstehen. Bislang war man davon ausgegangen, dass es sich bei den zentralen Galaxien der Haufen um eher alte Systeme ohne Gas und Sternentstehung handelt.

SpARCS1049

Der Galaxienhaufen SpARCS1049+56 in einer Ansicht, für die Daten von Hubble und Spitzer verwendet wurden.  Bild: NASA / STScI / ESA / JPL-Caltech / McGill [Großansicht

Galaxienhaufen sind die größten gebundenen Strukturen im Universum, die durch ihre gegenseitige Anziehungskraft zusammengehalten werden. Sie können aus vielen Hundert oder gar Tausenden von Galaxien bestehen. Unsere Milchstraße gehört zu einem recht kleinen Galaxienhaufen, der Lokalen Gruppe, die vermutlich Teil eines gewaltigen Super-Galaxienhaufens ist.

Bei größeren Galaxienhaufen finden sich im Zentrum in der Regel elliptische Riesengalaxien, die überwiegend aus alten, rötlichen Sternen bestehen. Nun aber haben Astronomen einen Galaxienhaufen entdeckt, in dessen zentraler Riesengalaxie gerade mit einer sehr hohen Rate neue Sterne entstehen. Der Name des Haufens: SpARCS1049+56. "Wir vermuten, dass in dieser riesigen Galaxie im Zentrum des Haufens so viele neue Sterne entstehen, weil sie zuvor mit einer kleineren Galaxie verschmolzen ist", erläutert Tracy Webb von der McGill University im kanadischen Montreal.

Die Galaxie wurde mithilfe des Infrarot-Weltraumteleskops Spitzer und des Canada-France-Hawaii Telescope auf Hawaii entdeckt und der Fund dann vom W. M. Keck Observatory bestätigt, das sich auch auf Hawaii befindet. Mit dem Weltraumteleskop Hubble wurden dann weitere Beobachtungen gemacht, die den Astronomen etwas über die Aktivität in der zentralen Galaxie verrieten.

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SpARCS1049+56 ist so weit von der Erde entfernt, dass das Licht des Haufens 9,8 Milliarden Jahre benötigt hat, um uns zu erreichen. Der Haufen besteht aus mindestens 27 Galaxien. Außergewöhnlich ist der Haufen vor allem aus einem Grund: In seinem Zentrum gibt es unzählige junge Sterne. In der hellsten Galaxie des Haufens, auf der Aufnahme in der Bildmitte rechts oben zu sehen, entstehen pro Jahr über 800 neue Sterne. Zum Vergleich: In unserer Milchstraße entstehen gerade einmal zwei neue Sterne pro Jahr.

"Die Spitzer-Daten haben uns verraten, dass es im Zentrum dieses Haufens wirklich eine enorme Menge an Sternentstehung gibt", erläutert Adam Muzzin von der englischen University of Cambridge. "Das wurde bislang noch nicht oft beobachtet, insbesondere nicht in einem Haufen, der so weit entfernt ist."

Nachdem die Sternentstehungsaktivität schon mit Spitzer entdeckt worden war, lieferte das Weltraumteleskop Hubble Details über die Vorgänge in der zentralen Galaxie: Offenbar war eine kleinere Galaxie gerade mit der Riesengalaxie verschmolzen und hatte diese so mit frischem Gas versorgt, wodurch eine heftige Phase der Sternentstehung ausgelöst wurde.

Verschmelzungen mit einer Galaxie, die noch reich an Gas ist, werden von den Astronomen als "wet merger", also "feuchte Verschmelzungen" bezeichnet. Die aktuelle Entdeckung gehört zu den ersten dieser feuchten Verschmelzungen, die im Zentrum eines Galaxienhaufens beobachtet wurden. Hubble hatte zuvor noch ein weiteres Beispiel in einem näher gelegenen Galaxienhaufen entdeckt, doch hatte diese Verschmelzung nicht zu einem so heftigen Sternentstehungsausbruch geführt.

Andere Galaxienhaufen wachsen durch "trockene Verschmelzungen", bei denen sich lediglich die Sterne der beteiligten Galaxien vermischen und es nicht zu neuer Sternentstehung kommt - oder sie wachsen durch Gas, das ins Zentrum des Haufens geleitet wird. Die Astronomen wollen nun herausfinden, ob die Vorgänge in SpARCS1049+56 eher die Ausnahme darstellen oder im jungen Universum vielleicht doch die Regel sind.

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

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siehe auch
Galaxien: Ein Superhaufen namens Laniakea - 9. September 2014
Coma-Galaxienhaufen: Das Wachstum eines Giganten - 20. September 2013
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
spacetelescope.org
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