Der Tanz der Galaxien

Das Gemini-Observatorium hat ein neues Bild einer Galaxiengruppe aufgenommen, die als “Stephans Quintett” bekannt ist.

Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Spaceflight Now.

Ein beeindruckendes Bild, veröffentlicht vom Gemini-Observatorium, zeigt ein anmutiges Himmelsballett, einen Tanz von Galaxien, die sich winden wie Schlangenmenschen. Dieser Tanz findet in einer Entfernung von etwa 300 Millionen Lichtjahren statt:

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“Stephans Quintett” in der neuen Aufnahme (größer)
Bild: Gemini Observatorium/Travis Rector, University of Alaska

Die Galaxien, Mitglieder einer berühmten Truppe namens “Stephans Quintett”, reißen sich buchstäblich gegenseitig in Stücke. Ihre Formen sind verzerrt durch Gravitationseinflüsse, die seit Millionen von Jahren auf sie einwirken. Deren Spuren sind noch heute sichtbar in Form von weitläufigen Bögen aus Gas und Staub zwischen den Galaxien. Möglicherweise stammen diese Spuren sogar von gegenseitigen, geisterhaften Durchdringungen der Galaxien. Der fortschreitende “Tanz” deformierte ihre Strukturen und rief gleichzeitig ein fruchtbares Feuerwerk von Sternengeburten hervor, verursacht durch Schockwellen, die Gaswolken aus Wasserstoff durchdrangen, darin zu Ballungen und Klumpungen führten und sie so in stellare Kinderstuben verwandelten.
Dieses neue, bisher beispiellose Bild des Sternenclusters zeichnet sich aus durch eine einzigartige Kombination aus großer Empfindlichkeit, hoher Auflösung und großem Sehbereich. “Es braucht nicht lange, eine unglaubliche Tiefe zu erzielen, wenn Sie einen Acht-Meter Spiegel haben, der unter hervorragenden Bedingungen Licht sammeln kann”, sagte Travis Rector von der University of Alaska in Anchorage, der dabei mithalf, die Daten mit dem Gemini-Nord-Teleskop auf dem Mauna Kea zu gewinnen. “Wir konnten die Galaxien in vielen verschiedenen Lichtwellenlängen, das heißt also in vielen einzelnen Farben einfangen. Dies erlaubte es uns, in dem zusammengesetzten, endgültigen Farbbild einige bemerkenswerte Details herauszustellen, die so noch nie zuvor auf einem Bild zu sehen waren.”

Ein auffälliges Element des Bildes ist eine Ansammlung von lebhaften roten Klumpen, die Sternentstehungsregionen in einer Galaxie namens NGC 7320 markieren. Obwohl man sich über ihre Beziehung zu den anderen Galaxien des Clusters nicht ganz einig ist, gehen die meisten Astronomen derzeit davon aus, dass diese Galaxie eine relativ ruhige Existenz führt, in sicherer Entfernung von den gewalttätigen Auseinandersetzungen im Hintergrund des Clusters.

Spektroskopische Daten zeigen, dass NGC 7320 sich von uns weg bewegt, mit etwa 800 Kilometern pro Sekunde. Der Rest der Gruppe entfernt sich – durch die normale Expansion des Universums – ebenfalls von uns, allerdings mit über 6.000 Kilometern pro Sekunde. Auf Basis aktueller Modelle über die Expansion des Universums folgt daraus, dass der Großteil des Clusters fast achtmal so weit weg von uns ist wie NGC 7320.

Die lebhaften roten Stellen, die in dem Gemini-Bild über die Spiralarme von NGC 7320 verstreut zu sehen sind, liefern eine dramatische Illustration, wie die unterschiedlichen Geschwindigkeiten die Darstellung beeinflussen. Sowohl NGC 7320 als auch die anderen Galaxien des Clusters verfügen über intensive Sternentstehungsregionen. Derartige Regionen erkennt man normalerweise an glühenden Wasserstoffwolken, die man HII-Regionen nennt. Diese Regionen erscheinen nun in NGC 7320 deutlich rot hervorgehoben, da für die Aufnahme ein Selektivfilter verwendet wurde, der eben jene charakteristische Wellenlänge von rotem Licht durchlässt, genannt Wasserstoff Alpha, die in den HII-Regionen entsteht. In den anderen, sich schneller von uns entfernenden Mitgliedern des Clusters, dominieren HII-Regionen zwar rund um die beiden dicht beieinanderliegenden Zentralgalaxien – jedoch erscheinen sie in dem Bild nicht derart deutlich hervorgehoben. Der Grund dafür ist, dass das typische HII-Glühen durch die höhere Geschwindigkeit eine Dopplerverschiebung erfährt, dadurch aus dem Wellenlängenbereich des Selektivfilters fällt und folglich in dem Bild nicht zu sehen ist.

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Bild: Gemini Observatorium / Travis Rector, University of Alaska

Das Schicksal der miteinander agierenden Mitglieder von Stephans Quintett dürfte sein, ihren Tanz noch über weitere Jahrmillionen fortsetzen zu müssen. Möglicherweise wird dieser Tanz dazu führen, dass einige der Galaxien des Clusters sich komplett auflösen und ihre Bestandteile sich zu anderen Objekten neu gruppieren.
Stephans Quintett wurde 1877 von dem französischen Astronomen Edouard Stephan mit dem Foucault-80-Zentimeter-Reflektor des Observatoriums von Marseille entdeckt. Der Cluster ist im Hickson-Katalog unter der Nummer 92 aufgeführt. Er wurde ausführlich in allen Wellenlängen untersucht, einschließlich Aufnahmen durch das Hubble-Weltraumteleskop.

Das Gemini-Observatorium ist ein internationales Projekt mit zwei identischen Acht-Meter-Teleskopen. Das Frederick C. Gillett-Gemini-Teleskop befindet sich auf dem Mauna Kea auf Hawaii (auch bekannt als Gemini Nord). Das Gemini-Süd-Teleskop befindet sich auf dem Cerro Pachon in Zentralchile. Zusammen können sie beide Hemisphären des Sternenhimmels vollständig abdecken. Beide Teleskope beinhalten neue Technologien, die es ihren großen, relativ dünnen und aktiv gesteuerten Spiegeln erlauben, sowohl optisches als auch Infrarotlicht aus dem Weltraum zu sammeln.

Das Gemini-Observatorium stellt den astronomischen Gemeinden in jedem Partnerland moderne Anlagen auf dem neuesten Stand der Technik zur Verfügung. Die Beobachtungszeit wird proportional zu dem Beitrag vergeben, den ein Land in das Projekt eingebracht hat. Zusätzlich zu finanzieller Unterstützung trägt jedes Land auch mit wissenschaftlichen und technischen Ressourcen zu dem Projekt bei. An dem Projekt beteiligt sind die nationalen Forschungsbehörden NSF (USA), PPARC (Großbritannien), NRC (Kanada), CONICYT (Chile), ARC (Australien), CONICET (Argentinien) und CNPq (Brasilien). Das Observatorium wird gemanaged von der AURA, einem Zusammenschluss verschiedener in der Astronomie tätiger Universitäten unter kooperativer Führung der NSF.

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