CHANDRA
Dramatische Ereignisse rund um 3C438
von Stefan Deiters
astronews.com
31. Mai 2007

Betrachtet man die Region rund um die Galaxie 3C438 mit einem Teleskop im sichtbaren Bereich des Lichtes, dürfte man kaum glauben, dass sich hier offenbar gerade Dramatisches abspielt. Das macht erst ein Bild des Röntgenteleskops Chandra deutlich: Darauf ist eine gewaltige bogenförmige Struktur mit einer Ausdehnung von über zwei Millionen Lichtjahren zu erkennen. Sie besteht aus 170 Millionen Grad heißem Gas.

Chandra-Aufnahme der Galaxie 3C438, die inmitten eines Galaxienhaufens liegt (oben) und im Vergleich dazu die Ansicht des gleichen Bereichs mit einem optischen Teleskop (unten). Fotos: NASA / CXC / CfA / R.P.Kraft (Röntgen), Pal.Obs. DSS (optisch)

Die helle, von Chandra beobachtete Struktur und die ermittelte extreme Temperatur des heißen Gases deutet auf eines der gewaltigsten Ereignisse hin, die jemals entdeckt wurden. In dem Galaxienhaufen, in dem 3C438 liegt, befindet sich Gas mit einer Temperatur von 170 Millionen Grad Celsius, das durch eine Masse von einer Billiarde Sonnenmassen zusammengehalten wird. Diese extremen Werte, so die Astronomen, machen diesen Galaxienhaufen zu einem Riesen unter Riesen.

"Diese große Struktur, die in dem Galaxienhaufen entdeckt wurde, weist, zusammen mit der hohen Temperatur, auf ein außergewöhnlich dramatisches Ereignis im nahen Universum hin", erläutert Ralph Kraft vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der die Forschergruppe leitete. "Wir sind noch nicht ganz sicher, was der Auslöser war, konnten aber einige faszinierende Möglichkeiten als in Frage kommende Ereignisse herausarbeiten."

Favorit der Astronomen zur Erklärung des hellen Bogens im Röntgenlicht ist die Kollision von zwei massereichen Galaxienhaufen, die mit einer Geschwindigkeit von rund sechs Millionen Kilometern pro Stunde ineinanderrauschen. Stoßwellen, die entstehen, wenn das heiße Gas in den beiden Galaxienhaufen aufeinander trifft, sorgen für große Druckunterschiede in dem Bereich, wo die Galaxienhaufen gerade aufeinander treffen. Diese sind für die beobachtete Struktur im Röntgenbereich verantwortlich, die ein wenig an eine riesige Wetterfront erinnert.

"Das wäre schon eine sehr extreme Kollision und einer der gewaltigsten, die wir je beobachtet haben", meint Martin Hardcastle von der britischen University of Hertfordshire. "Trotzdem glauben wir, dass genau dieses gerade dort passiert." Allerdings gibt es noch ein Problem: Eigentlich würden die Astronomen bei einer solchen Kollision zwei Bereiche mit maximaler Röntgenstrahlung erwarten, zu beobachten ist aber nur ein Bereich. Weitere Beobachtungen mit Chandra und dem europäischen Pendant XMM-Newton sollen nun helfen zu klären, wie schwerwiegend dieser Einwand ist.

Eine weitere mögliche Erklärung für die Beobachtungen könnte ein gewaltiger Ausbruch des zentralen supermassereichen Schwarzen Lochs von 3C438 sein. Wenn ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer hohen Rate Material verschlingt, kann es einen kleinen Teil in gebündelten sogenannten Jets wieder ins All hinausschleudern. Durch diese Jets würde das umgebende Gas aufgeheizt. Dass so etwas in diesem Haufen geschieht, wissen die Astronomen. Sie glauben allerdings nicht, dass die Energie eines solchen Ausbruchs reichen würde, die Chandra-Daten schlüssig zu erklären.

"Wenn es ein Ausbruch war, dann der mit großem Abstand energiereichste, den wir je beobachtet haben", urteilt auch Krafts Kollege Bill Forman. Um nämlich die Energie aufzubringen, die man benötigen würde, um die beobachteten Daten zu erklären, hätte das supermassereiche Schwarze Loch nach Berechnungen der Astronomen innerhalb von 200 Millionen Jahren die 30 Milliarden-fache Masse der Sonne verschlingen müssen. "Diese Werte wurden noch nie beobachtet und wären nur sehr schwer zu glauben", so Kraft.

Der beobachtete Galaxienhaufen und die Galaxie 3C438 liegen in rund 4,8 Milliarden Lichtjahren Entfernung im Sternbild Schwan. Die Chandra-Beobachtungen wurden bereits im Dezember 2002 gemacht. Ein Artikel über die Ergebnisse, die jetzt auf der Tagung der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft in Honolulu vorgestellt wurden, soll bald im Astrophysical Journal erscheinen.