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GALAXIEN
Der Schweif der Quallen-Galaxien
Redaktion / Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP)
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27. Oktober 2020

In Galaxienhaufen finden sich mitunter Systeme, denen ein Gasschweif ein quallenartiges Aussehen verleiht - die sogenannten Jellyfish-Galaxien. In dem Gasschweif scheinen sich sogar Sterne zu bilden, doch waren die genauen Umstände dafür bislang unklar. Nun hat ein internationales Forschungsteam den Schweif einer dieser Galaxien genauer untersucht.

JO206

Schützender Mantel: Magnetfeld der Jellyfish-Galaxie JO206 Die Galaxie JO206 und ihr geordnetes Magnetfeld (grüne Linien) entlang des Gasschweifes. Die pinken Objekte charakterisieren H-alpha-Emission, die möglicherweise einen Hinweis auf neu entstehende Sterne gibt. Bild: ESO/GASP Collaboration [Großansicht]

 Als "Jellyfish-Galaxien" werden Galaxien bezeichnet, die in das Zentrum eines Galaxienhaufens stürzen und dabei einen Gasschweif ausbilden. Dieser entsteht, während sich die Galaxie auf das Zentrum des Haufens zubewegt und dabei das interstellare Gas in die entgegengesetzte Richtung gedrückt wird. So erhalten die Galaxien ihr charakteristisches Erscheinungsbild, das an eine Qualle (englisch: Jellyfish) erinnert. Die Galaxie sind aufgrund ihrer geringen Helligkeit nur schwer zu untersuchen.

In früheren Studien ließ sich bereits nachweisen, dass sich in diesem Gasschweif Sterne bilden können - allerdings war bisher unklar, welche besondere Bedingungen dies ermöglichen. So ist unter anderem bekannt, dass Magnetfelder in Galaxien zur Sternentstehung beitragen können. Doch spielen sie auch in den Gasschweifen von Jellyfish-Galaxien eine Rolle? Ein deutsch-italienisches Team ist nun dieser Frage auf den Grund gegangen.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum, des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) sowie des Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) aus Padua, Selargius und Bologna analysierten die Magnetfeldstruktur der Jellyfish-Galaxie JO206 und konnten zeigen, dass nicht nur die Galaxienscheibe ein starkes Magnetfeld besitzt, sondern auch der Gasschweif. Aus dem ungewöhnlich hohen Anteil an polarisierter Strahlung konnten sie schließen, dass das Feld sehr genau entlang des Schweifs ausgerichtet ist.

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"Während die Galaxie auf das Zentrum des Galaxienhaufens einfällt, findet eine Wechselwirkung mit dem Medium zwischen den einzelnen Galaxien und dessen Magnetfeld statt", erklärt Ancla Müller. Dieser Prozess könnte das Magnetfeld von JO206 verstärken und auch den hohen Anteil an polarisierter Strahlung erzeugen. Um diese ungewöhnlichen Parameter zu erklären, kamen im Anschluss Computersimulationen zum Einsatz, mittels derer die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler eine Theorie entwickelten: Demnach stürzt JO206 mit hoher Geschwindigkeit ins Zentrum des Galaxienhaufens, sodass die Magnetfelder wechselwirken und heiße Winde aus dem Medium zwischen den Galaxien zu Ansammlungen von Plasma führen. Teile dieses Gemischs aus Ionen, Elektronen und neutralen Teilchen kondensieren an den äußeren Schichten des Gasschweifs und mischen sich dort mit der restlichen Materie.

"Während die Jellyfish-Galaxie durch den Galaxienhaufen fliegt, legt sich dessen Magnetfeld wie ein Mantel um die Galaxie und wird durch die große Galaxiengeschwindigkeit und Kühleffekte weiterhin verstärkt und geglättet", erklärt Prof. Pfrommer. Die magnetische Schicht schützt den Gasschweif davor, auseinanderzufallen. Diesen Ergebnissen zufolge wäre ausreichend Material für die Sternentstehung im Gasschweif von JO206 vorhanden. Weitere Messungen an anderen Objekten müssen nun zeigen, ob sich diese Theorie bestätigen lässt.

Über ihre Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel in der Zeitschrift Nature Astronomy.

Forum
Der Schweif der Quallen-Galaxien. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Virgo-Galaxienhaufen: Galaxie mit gewaltigem Gasschweif - 22. Februar 2016
Chandra: Eine Galaxie mit zwei Gasschweifen - 22. Januar 2010
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)
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