Ultraleuchtkräftige Infrarot-Galaxien

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Das kollidierende Galaxienpaar NGC5257/8, eine von vierzehn leuchtkräftigen Infrarotgalaxien, die kürzlich mit dem SMA untersucht wurden. Hubble-Weltraum-Teleskop

Ultraleuchtkräftige Infrarot-Galaxien (“ULIRGs”) strahlen mit der Leuchtkraft von Hundert oder mehr Milchstraßen. Jedoch ist ihr auffallendstes Merkmal nicht ihr ungeheurer Energieausstoß, sondern die Tatsache, daß nahezu ihre gesamte Strahlung unsichtbar ist, denn sie liegt bei infraroten Wellenlängen. Die Quelle dieser Energie ist eine ungestüme Sternentstehung und da diese Aktivität in mit Staub angefüllten Wolken abläuft, wird das ultraviolette und sichtbare Licht von den Staubkörnchen absorbiert und im Infraroten wieder abgegeben.

ULIRGs, so die Vermutung, sind das Ergebnis von Kollisionen zwischen Galaxien und da solche Zusammenstöße häufig sind, könnten ULIRGs und die etwas lichtschwächeren „leuchtkräftigen Infrarotgalaxien“ einen Zeitabschnitt darstellen, in dem die Zahl der Sterne stark ansteigt. Viele Galaxien (vielleicht auch unsere eigene Galaxis) erleben diese Sternanreicherung für kurze Zeit, besonders in der Frühzeit des Universums, als Kollisionen häufig vorkamen. Allerdings sind die Beziehungen zwischen galaktischen Wechselwirkungen und Sternentstehung kaum verstanden. Dies liegt zum Teil daran, daß der verdunkelnde Staub es schwierig macht, die kleinen Kerne zweier verschmelzender Galaxien zu untersuchen.

16 Astronomen haben jetzt die erste in einer bahnbrechenden Serie von Arbeiten über leuchtkräftige und ultraleuchtkräftige Galaxien unter Verwendung von Daten veröffentlicht, die mit dem Submillimeter Array (SMA) des Smithsonian Astrophysical Observatory erlangt wurden. Das SMA ermöglichte den Astronomen, zum ersten Mal die räumliche Verteilung des warmen Gases um die Kerne leuchtkräftiger Galaxien herum zu messen.

Die Wissenschaftler gelangten zu zwei überraschenden Schlußfolgerungen. Zum ersten konnten sie ableiten, daß das Verhältnis der Menge von Gas zu Staub etwa dasselbe ist wie in der Milchstraße, ungeachtet des sehr unterschiedlichen Ausmaßes an Sternentstehungsaktivität. Zweitens entdeckten sie, daß der Spitzenwert der Gasdichte und nicht derjenige der Gasmasse mit dem Gebiet der größten Helligkeit zusammenfällt. Dies spricht dafür, daß die steigende Sterngeburtsrate das Ergebnis wachsender Verfügbarkeit von molekularem Gas als Betriebsstoff ist. Diese Folgerung steht in direktem Gegensatz zur herkömmlichen Meinung, daß reichlich vorhandenes Gas die Effektivität, aber nicht die Sterngeburtsrate ansteigen läßt. Diese Arbeit wertet vierzehn nah gelegene Galaxien aus und bereitet den Weg für neuartige, räumlich hochaufgelöste Untersuchungsmethoden, um neue Einsichten in diese gewaltigen kosmischen Leuchtfeuer zu erhalten.

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