Die dichteste Galaxie

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine Hubble-Aufnahme der Zentralregion der Galaxie M60, die auch in deren Außenbezirk die kleine Zwerggalaxie M60-UDC1 (innerhalb des roten Kreises) zeigt. Dieser Zwerg ist als Galaxie mit der höchsten bekannten Sterndichte erkannt worden (eine gewöhnlichere Zwerggalaxie ist innerhalb des gepunkteten Kreises gezeigt. Der diagonale weiße Balken ist ein Artefakt.). NASA, HST; J. Strader

 

Der uns am nächsten gelegene Nachbarstern, Proxima Centauri, ist etwa 4.2 Lichtjahre entfernt. Dieser Abstand ist zwischen Sternen (oder gravitativ gebundenen Sternsystemen) in der Milchstraße und ähnlichen Galaxien üblich (im Durchschnitt). Bezogen auf die Dichte gibt es ungefähr 0.02 Sterne pro Kubiklichtjahr in der Nachbarschaft der Sonne. Beim anderen Extrem stellarer Dichte, einem Kugelsternhaufen – eine sphärische Ansammlung von bis zu einer Million Sterne, die eine Galaxie umkreisen – können im Durchschnitt über zehn Sterne pro Kubiklichtjahr vorkommen und im Zentrum sind sogar noch höhere Sterndichten möglich. Astronomen versuchen zu verstehen, was die Sterndichten in deren Umfeld begrenzt, ob und wie sich die durchschnittlichen Dichten in unterschiedlich großen Galaxien unterscheiden und in welcher Beziehung die Sterndichten zu den Abmessungen der supermassereichen Schwarzen Löcher in den Galaxienzentren stehen.

Eine Zwerggalaxie ist sowohl in Größe als auch Masse klein und besitzt 100 – 1.000 Mal weniger Sterne als die Milchstraße. Die an Sterndichten interessierten Astronomen sind natürlicherweise an den Dichten solch kleiner Systeme interessiert. Giuseppina Fabbiano und Nelson Caldwell entdeckten gemeinsam mit neun weiteren Astronomen eine sonderbare Zwerggalaxie im Außenbereich der viel größeren Galaxie Messier 60, etwa sechzig Millionen Lichtjahre entfernt (also in unserer kosmischen Nachbarschaft). Diese Zwerggalaxie hat einen Radius von nur ungefähr 80 Lichtjahren (im Vergleich zum Radius unserer Milchstraße über Zigtausende von Lichtjahren), aber die Forscher ermittelten, daß die stellare Masse einer Dichte von über einhundert Sternen pro Kubiklichtjahr entspricht und sie zur dichtesten bekannten Galaxie macht.

Die Astronomen entlarvten mit dem Chandra-Röntgen-Observatorium eine Röntgenquelle im Zentrum der Zwerggalaxie. Die Quelle könnte entweder ein im Zentrum gelegenes supermassereiches Schwarzes Loch oder vielleicht ein Doppelsternsystem sein, welches Röntgenstrahlung aussendet – zusätzliche Beobachtungen sind notwendig, um diese Frage zu klären. Sollte das im Zentrum gelegene Objekt ein Schwarzes Loch sein, so die Autoren, ist es wahrscheinlich, daß die Zwerggalaxie einst eine viel größere Galaxie war, die mit einer anderen Galaxie kollidierte. Ihr wurde bei der Wechselwirkung das meiste Material entrissen, aber ihr relativ unbeeinflusster Kern blieb zurück und verdichtete die Überreste in das heute zu sehende kompakte System. Es ist immer faszinierend, neue außergewöhnliche Objekte im kosmischen Zoo zu entdecken, doch genauso spannend ist es, wenn diese Ergebnisse Licht auf Vorgänge werfen, die die galaktische Entwicklung und die Eigenschaften dichter Sternsysteme beeinflussen.

Literatur:
„The Densest Galaxy“
Jay Strader, Anil C. Seth, Duncan A. Forbes, Giuseppina Fabbiano, Aaron J. Romanowsky, Jean P. Brodie, Charlie Conroy, Nelson Caldwell, Vincenzo Pota, Christopher Usher, and Jacob A. Arnold
The Astrophysical Journal Letters, 775:L6 (6pp), 2013 September 20

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