Quelle: ESA / Science & Exploration / Space Science, 17. August 2026

Die Milchstraße ist heute eine riesige Spiralgalaxie, in der Hunderte von Milliarden Sterne beheimatet sind. Allerdings war unsere Galaxie nicht immer so groß; sie ist gewachsen, indem sie aus ihren Gaswolken neue Sterne bildete und durch Verschmelzungen Sterne, Gas und dunkle Materie aus anderen Galaxien aufnahm.

Die jüngste massive Verschmelzung in der Geschichte unserer Galaxie fand mit der Zwerggalaxie Sagittarius statt, die vor über 6 Milliarden Jahren begann und bis heute andauert. Ein Blick in die noch fernere Vergangenheit ergab, dass die Milchstraße vor 10 Milliarden Jahren eine weitere Zwerggalaxie namens Gaia-Sausage-Enceladus verschlungen hat. Diese uralte Verschmelzung hatte erhebliche Auswirkungen auf die Struktur der Sternenscheibe unserer Galaxie. Dazwischen fanden weitere, kleinere Verschmelzungen statt.

Doch die Geschichte unserer Galaxie endet hier nicht. Sowohl Beobachtungen als auch Simulationen deuten darauf hin, dass diesen beiden Verschmelzungen eine weitere große Verschmelzung vorausging, auch wenn die Einzelheiten dieses Ereignisses bislang heftig diskutiert wurden. Nun hat Hubble eindeutige Beweise für eine frühere Verschmelzung entdeckt, die sich vor etwa 11,8 Milliarden Jahren, also nur 2 Milliarden Jahre nach dem Urknall, ereignete.

„Unsere Heimat ist die Milchstraße, aber wir wissen nicht, wie unser Haus gebaut wurde“, sagte Davide Massari, Hauptautor der Studie vom Observatorium für Astrophysik und Weltraumwissenschaften in Bologna, Italien. „In dieser Arbeit entdecken wir, woher die erste bedeutende Ladung Bausteine stammte: aus einer Zwerggalaxie, die wir LKH nennen.“

Kosmische archäologische Stätten

Umfangreiche astronomische Durchmusterungen und Präzisionsdaten von Raumfahrzeugen wie der Gaia-Mission der ESA haben entscheidend dazu beigetragen, die Geschichte unserer Galaxie zu rekonstruieren. Je weiter Wissenschaftler in die Vergangenheit unserer Galaxie zurückblicken wollen, desto schwieriger wird es, zu erkennen, was damals geschah. Als unsere Galaxie noch jung war, war sie kleiner und von der Größe her den Galaxien, mit denen sie kollidierte, viel ähnlicher. Sie war zudem chaotischer, und es ist möglich, dass die Spuren dieser Verschmelzungen im Laufe von Milliarden von Jahren ausgelöscht wurden.

In diese undurchsichtige Vergangenheit hat Hubble geblickt. Forscher nutzten Hubble, um einige der Kugelsternhaufen der Milchstraße zu untersuchen: riesige, annähernd kugelförmige Ansammlungen von Zehntausenden bis zu einigen Millionen Sternen. Kugelsternhaufen enthalten einige der ältesten Sterne unserer Galaxie und können als kosmische Ausgrabungsstätten fungieren, die Sterne aus anderen Galaxien bewahren, die die Milchstraße aufgenommen hat.

„Dank der hohen Auflösung und Tiefenschärfe der Hubble-Aufnahmen konnten wir das Alter und den Metallgehalt dieser Sternhaufen mit beispielloser Präzision bestimmen“, sagte Chiara Zerbinati, Mitautorin der Studie von der Universität Bologna in Italien. „In Verbindung mit den Messungen von Gaia war es dadurch möglich, eine Population von Kugelsternhaufen zu identifizieren, die sich von den anderen unterscheidet. Dabei handelt es sich um die Sternhaufen, die in LKH entstanden sind, und sie geben Aufschluss darüber, wann diese Galaxie von unserer verschlungen wurde und wie massereich sie war.“

Das Team analysierte Hubble-Beobachtungen von 39 Kugelsternhaufen in den inneren 20.000 Lichtjahren unserer Galaxie, wo Spuren der ältesten Verschmelzungen erhalten sein dürften. Es ging davon aus, dass diese Stichprobe sowohl Kugelsternhaufen enthalten würde, die sich innerhalb der jungen Milchstraße gebildet hatten, als auch solche, die vor etwa 10 Milliarden Jahren aus der Zwerggalaxie „Gaia-Sausage-Enceladus“ aufgenommen worden waren.

Anhand der hochsensiblen Beobachtungen des Hubble-Teleskops, mit denen das genaue Alter jedes Sternhaufens und die damit verbundene Metallizität – also der Gehalt an Elementen, die schwerer sind als Helium – bestimmt wurden, stellten sie fest, dass es in den inneren Regionen unserer Galaxie eine dritte Population von Kugelsternhaufen gibt. Das Team fand heraus, dass diese Sternhaufen älter sind als die Gruppe, die bei der Verschmelzung von Gaia, Sausage und Enceladus entstanden ist, aber jünger als diejenigen, die in der Milchstraße entstanden sind – unabhängig von ihrem Metallgehalt. Diese Sternhaufen stammen daher aus einer separaten und noch früheren Verschmelzung – bei der die Milchstraße eine Zwerggalaxie verschlang, deren Sternmasse etwa das 500-Millionenfache der Sonnenmasse betrug, was damals einen erheblichen Anteil der Masse unserer Galaxie ausmachte.

Sie nannten diese Zwerggalaxie „Low-energy-Kraken-Heracles“ (LKH) zu Ehren von drei früheren Forschungsarbeiten, die die Idee einer Verschmelzung in der Frühgeschichte unserer Galaxie vertreten hatten. Eine derart große Verschmelzung so früh in der Entstehungsgeschichte der Milchstraße hat tiefgreifende Auswirkungen auf die Entwicklung unserer Galaxie.

„In einigen früheren Studien wurde argumentiert, dass die frühesten Phasen der Entwicklung unserer Galaxie von Sternen geprägt waren, die ausschließlich in unserer Galaxie entstanden sind“, sagt Davide. „Wir haben nun gezeigt, dass auch Sterne, die in externen Galaxien entstanden sind, berücksichtigt werden müssen.“

Das Team plant, seine Arbeit zur Erforschung der Geschichte der Milchstraße durch die Untersuchung ihrer Kugelsternhaufen fortzusetzen, um alle massiven Verschmelzungen zu charakterisieren, die unsere Galaxie im Laufe der kosmischen Geschichte durchlaufen hat.

„Hubble beobachtet Kugelsternhaufen, die bisher noch nie untersucht wurden, und dies wird uns helfen, die Verschmelzungsereignisse zu charakterisieren, die weit in der Vergangenheit der Geschichte der Milchstraße liegen“, sagte Fernando Aguado-Agelet, Mitautor an der Universität Vigo und der Universität La Laguna in Spanien.

Weitere Informationen

Das Hubble-Weltraumteleskop ist ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit zwischen der ESA und der NASA.

Links

• Wissenschaftlicher Artikel
• Pressemitteilung auf esahubble.org

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• Die Milchstraße

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Beitrag von Anna-Janina Stöhr, Quellen: Wikimedia, NASA, ESA. Oxford Academic, Astronomy Astrophysics, ALMA,10. Dezember 2025.

Die Antennengalaxien: Ein herzförmiger Tanz

Ein besonders spektakulärer Anblick in den Tiefen des Weltalls ist die Kollision der Galaxien NGC 4038 und NGC 4039, den sogenannten Antennengalaxien. Diese zwei ehemals separaten Spiralgalaxien befinden sich im Sternbild Rabe, mitten in einem Verschmelzungsprozess.

Ihre Schwerkraft verformt sie zu langen, leuchtenden Bögen aus Sternen und Gas, den „Antennen“.  Aus der richtigen Perspektive bilden die beiden Galaxien die Form eines leuchtenden Herzens. Dieser Prozess begann vor wenigen hundert Millionen Jahren. Dadurch sind die Antennen eines der nächsten und auch jüngsten Beispiele für Galaxien, die miteinander kollidieren. Durch die Verschmelzung bilden sich Millionen von neuen Sternen, die sich hauptsächlich in Sternhaufen befinden. Die gravitativen Kräfte der Galaxien ziehen Gas und Staub gewaltsam durcheinander, sodass die Gaswolken stark komprimiert werden. Durch diese Kompression erreichen die Wolken eine höhere Dichte, beginnen unter ihrer eigenen Schwerkraft zu kollabieren und bilden dabei neue Sterne. Zusätzlich stoßen während der Kollision auch einzelne Gaswolken zusammen, was den Druck weiter erhöht und besonders viele massive, junge Sterne entstehen lässt.

Auf diesem Bild ist die turbulente Verschmelzung besser zu sehen. Leuchtende, pinke und rote Gaswolken umgeben helle blaue Regionen, in denen massenhaft junge Sterne entstehen, teilweise verdeckt von dunklen Staubbändern. Die Sternentstehungsrate ist so hoch, dass das System als Starburst-Galaxie gilt. Das beschreibt einen Zustand, bei dem eine Galaxie in einer relativ kurzen Phase extrem intensiver Sternentstehung durchläuft, so stark, dass sie ihren verfügbaren Gasvorrat wesentlich schneller verbrauchen würde als eine normale Galaxie. Diese Phase kann jedoch nicht ewig anhalten. Schließlich werden die Kerne der beiden Galaxien verschmelzen und sich zu einer einzigen großen elliptischen Galaxie vereinen.

Wie die NASA im Hubble Heritage Project erklärt, könnte der kosmische Tanz der Antennengalaxien eine Vorschau auf das Schicksal unserer Milchstraße sein, wenn sie eines Tages mit der Andromeda-Galaxie kollidiert – glücklicherweise erst in einigen Milliarden Jahren.

Nachdem die Reise in Teil 1 zu zwei romantischen Nebeln ging und in Teil 2 die Kollision zweier Galaxien betrachtet wurde, wird es in Teil 3 der Serie mit einem der schönsten Planeten weitergehen.

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• Astrophilie: Über die Romantik des Weltraums

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Sterne kennen wir. Sterne sind runde, heiße und leuchtende Gaskugeln, es gibt Milliarden und Abermilliarden im Universum, angetrieben von der Kernfusion in ihrem Inneren. Aber was soll ein Quasi-Stern sein?

Diese hoch exotischen Himmelskörper betreiben in ihrem Inneren keine Kernfusion. Dafür sind sie so groß wie unser ganzes Sonnensystem – und in ihrer Mitte lauert ein Schwarzes Loch. Und eigentlich haben sie mit Sternen an sich überhaupt nichts zu tun. Wenn es sie wirklich gäbe, sähen sie wohl aber so aus wie ein viel zu groß geratener, rötlicher Riesenstern.

Gefunden hat bislang noch niemand einen dieser Quasi-Sterne. In dieser Folge von AstroGeo erzählt Franzi trotzdem ihre Geschichte: Sie könnten in der Frühzeit des Universums dafür gesorgt haben, dass die supermassereichen Schwarzen Löcher, die heutzutage im Zentrum fast aller Galaxien existieren, überhaupt erst so supermassereich werden konnten.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist der Podcast der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

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• AstroGeo Podcast
• Schwarze Löcher

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Quelle: Universität Stuttgart.

Scheibengalaxien besitzen zusätzlich neben ihren Spiralstrukturen häufig im Innenbereich einen Balken, der den Materietransport in Richtung Galaxienzentrum zusätzlich unterstützt. Die Spiralgalaxie NGC 1097 besitzt einen solchen Balken, der im Innern in einen Starburst-Ring mündet, in dem intensive Sternentstehung stattfindet.

Auch Magnetfelder können die Schwerkraft bei der Versorgung von Schwarzen Löchern unterstützen, indem sie Materie ins Innere der Galaxie leiten. Polarimetrische Vermessungen des kühleren Gases in den Spiralarmen von NGC 1097 mit Hilfe von Radioteleskopen enthüllen in der Tat ein Magnetfeld, dass entlang der Spiralarme der Galaxie ausgebildet ist. Die magnetischen Strukturen im heißeren dichteren Bereich nahe des Zentrums – dort wo der Balken der Galaxie auf den Starburst-Ring im Zentrum stößt – können jedoch nur mit Hilfe von ferninfraroten Beobachtungen detailliert charakterisiert werden. Dazu hat ein Team um Enrique Lopez-Rodriguez das Magnetfeld in der zentralen Region von NGC 1097 mit dem HAWC+ Polarimeter an Bord von SOFIA, der fliegenden Sternwarte von NASA und dem Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR), kartiert.

Die Studie zeigt, dass sich das Magnetfeld in den Spiralarmen der Galaxie in Stärke und Ausrichtung deutlich von dem Magnetfeld im Starburst-Ring unterscheidet. Doch trotz dieses auffälligen Unterschieds sind die beiden Magnetfelder nicht völlig unabhängig voneinander, sondern tragen gemeinsam dazu bei, Gas und Staub zum Schwarzen Loch in ihrem Zentrum zu transportieren: Die großräumigen Magnetfelder leiten Materie im ersten Schritt zunächst aus den äußeren Galaxienbereichen entlang der Spiralarme zum Starburst-Ring – und dann von dort aus tiefer hinein zum Schwarzen Loch von NGC 1097, welches das Material hungrig verschlingt.

„Beobachtungen von Magnetfeldern, die Schwarze Löcher nähren, helfen bei der Beantwortung wichtiger Fragen darüber, wie sich Galaxien entwickeln“, erläutert Bernhard Schulz, SOFIA Science Mission Operations Deputy Director der Universität Stuttgart, die auf deutscher Seite SOFIAs Betrieb koordiniert. „Dazu beobachten wir mit SOFIA eine größere Anzahl von Galaxien im polarisierten Ferninfrarot, um damit ein umfassendes empirisches Bild der Magnetfeldstärke und -struktur dieser Objekte zu erstellen“, so Schulz.

Originalveröffentlichung:
Extragalactic Magnetism with SOFIA (Legacy Program) – II: A Magnetically Driven Flow in the Starburst Ring of NGC 1097*, Enrique Lopez-Rodriguez et al 2021, ApJ 923 150: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac2e01/meta
pdf: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac2e01/pdf

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: Max-Planck-Institut für Radioastronomie.

Superblasen, Riesenschleifen und X-förmige Magnetfeldstrukturen – diese Galaxie hat einen wahren Formenreichtum zu bieten. Wie solche Strukturen zustande kommen, ist ein Rätsel. Hinweise liefert eine neue Studie im Rahmen des CHANG-ES Projekts („Continuum HAlos in Nearby Galaxies — an EVLA Survey”) unter der Leitung von Yelena Stein, an der mit Rainer Beck auch ein Wissenschaftler des Bonner Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) beteiligt ist. Für ein umfassendes Bild der Magnetfeldstrukturen kombinierten die Forscherinnen und Forscher unterschiedliche Methoden, mit denen sie die geordneten und die chaotischen Magnetfelder der Galaxie sowohl entlang der Sichtlinie als auch senkrecht dazu sichtbar machen konnten.

Die Ergebnisse werden in der aktuellen Online-Ausgabe der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße können weit ausgedehnte Magnetfelder besitzen. Zu ihrer Entstehung gibt es verschiedene Theorien, bislang ist sie aber nicht genau verstanden. Ein internationales Forscherteam hat nun das Magnetfeld der milchstraßenähnlichen Galaxie NGC 4217 detailliert auf der Basis radioastronomischer Beobachtungen analysiert und zuvor nicht bekannte Magnetfeldstrukturen entdeckt. Die Daten weisen darauf hin, dass Sternentstehung und Sternexplosionen, sogenannte Supernovae, verantwortlich für die sichtbaren Strukturen sind.

Die untersuchten Daten stammen aus dem Projekt „Continuum Halos in Nearby Galaxies – an EVLA Survey“ (CHANG-ES), in dem 35 Galaxien radioastronomisch vermessen wurden. „Die Galaxie NGC 4217 ist für uns besonders interessant“, erklärt Yelena Stein, die die Arbeiten am Lehrstuhl für Astronomie der Ruhr-Universität Bochum unter der Leitung von Prof. Dr. Ralf-Jürgen Dettmar begann und mittlerweile am Centre de Données astronomiques de Strasbourg tätig ist. NGC 4217 ähnelt der Milchstraße und liegt nur etwa 67 Millionen Lichtjahre entfernt, also relativ nah, im Sternbild Großer Bär. Die Forscherinnen und Forscher hoffen daher, einige ihrer Erkenntnisse auch auf unsere Heimatgalaxie übertragen zu können.

Magnetfelder und Orte der Sternentstehung
Bei der Auswertung der Daten von NGC 4217 fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gleich mehrere bemerkenswerte Strukturen. Die Galaxie weist eine auch schon bei anderen Galaxien beobachtete X-förmige Magnetfeldstruktur auf, die sich von der Galaxienscheibe über 20.000 Lichtjahre weit nach außen erstreckt.

Neben der X-Form fand das Team eine Helix-Struktur sowie zwei große Blasenstrukturen, auch Superbubbles genannt. Letztere gehen von Orten aus, an denen viele massereiche Sterne als Supernovae explodieren, aber auch Sterne gebildet werden, die dabei Sternwinde aussenden. Daher vermuten die Wissenschaftler einen Zusammenhang zwischen den Phänomenen.

„Es ist faszinierend, dass wir mit Radio-Polarisationsmessungen bei jeder Galaxie unerwartete Phänomene entdecken”, bemerkt Rainer Beck vom MPIfR in Bonn, ein Ko-Autor der Studie. „Hier bei NGC 4217 sind es riesige magnetische Gasblasen und ein Helix-Magnetfeld, das sich in den Halo der Galaxie schraubt.“

Außerdem offenbarte die Analyse große Ring-Strukturen in den Magnetfeldern entlang der ganzen Galaxie. „Das wurde so zuvor noch nie beobachtet“, sagt Yelena Stein. „Wir vermuten, dass die Strukturen durch die Sternentstehung zustande kommen, weil an diesen Stellen Materie nach außen geschleudert wird.“

Bild zeigt Magnetfeldstrukturen
Für die Analyse kombinierten die Forscherinnen und Forscher unterschiedliche Methoden, mit denen sie die geordneten und die chaotischen Magnetfelder der Galaxie sowohl entlang der Sichtlinie als auch senkrecht dazu sichtbar machen konnten. So ergab sich ein umfassendes Bild der Strukturen.

Um diese zu verdeutlichen, brachte Yelena Stein die radioastronomisch ausgewerteten Daten mit einem Bild von NGC 4217 zusammen, das im Bereich des sichtbaren Lichts aufgenommen worden war. „Es war mir wichtig, die Daten anschaulich zu machen“, erzählt Stein. „Denn wenn man über Galaxien nachdenkt, kommen einem nicht als erstes Magnetfelder in den Sinn, obwohl sie gigantisch groß sein können und einzigartige Strukturen annehmen. Das Bild soll die Magnetfelder mehr in den Fokus rücken.“

Hintergrundinformation
CHANG-ES: „Continuum Halos in Nearby Galaxies, an EVLA Survey” ist ein Projekt, in dem ein weltweites Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern mit Radiobeobachtungen das Vorkommen und den Ursprung von Halos in Galaxien untersucht.

Bildzusammensetzung: Bildkomposition von Yelena Stein vom Centre de Données astronomiques de Strasbourg (CDS) mit Unterstützung von Jayanne English (University of Manitoba). VLA-Radio-Daten von Yelena Stein und Ralf-Jürgen Dettmar (Ruhr-Universität Bochum). Die Beobachtungen waren Teil des Projekts CHANG-ES unter Leitung von Judith Irwin (Queen’s University, Canada). Die optischen Daten stammen vom Sloan Digital Sky Survey, die Daten vom ionisierten Wasserstoff (rot) vom 0,9 Meter-Teleskop des Kitt Peak National Observatory, aufgenommen von Richard J. Rand von der University of New Mexico. Der Software-Code für das Tracing der Magnetfeldlinien wurde vom Linear Integral Convolution code adaptiert – zur Verfügung gestellt von Arpad Miskolczi, Ruhr-Universität.

Förderung: Die Arbeiten wurden gefördert von der Hans-Böckler-Stiftung und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG-Forschungsgruppe 1254). Es gingen Daten vom Sloan Digital Sky Survey III ein – finanziert von der Alfred P. Sloan Foundation sowie den teilnehmenden Einrichtungen, der National Science Foundation (NSF) und dem Office of Science des U.S. Department of Energy (DOE) – und vom Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) – finanziert von der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Das National Radio Astronomy Observatory (NRAO) ist eine Einrichtung der NSF, betrieben unter einem Kooperationsvertrag der Associated Universities, Inc.

Die Wissenschaftler von der Ruhr-Universität Bochum, dem Centre de Données astronomiques de Strasbourg und vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn berichten zusammen mit US-amerikanischen und kanadischen Kollegen online am 21. Juli 2020 in der Zeitschrift „Astronomy and Astrophysics“. Zum Forscherteam gehören Yelena Stein, Ralf-Jürgen Dettmar, Rainer Beck, Judith Irwin, Theresa Wiegert, Arpad Miskolczi, Q. Daniel Wang, Jayanne English, Richard Henriksen, Michael Radica und Jiangtao Li. Rainer Beck ist Mitarbeiter des MPIfR.

Originalveröffentlichung
CHANG-ES XXI. Transport processes and the X-shaped magnetic field of NGC 4217: off-center superbubble structure

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• Galaxien – Entstehung und Entwicklung

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: ESO.

Einige der in unserer Heimatgalaxie angesiedelten Sterne sind mit einem Alter von mehr als 13 Milliarden Jahren nur wenige hundert Millionen Jahre jünger als das Universum, dessen Alter von den Astronomen mit einem Wert von etwa 13,8 Milliarden Jahren angegeben wird. Mit einem Alter von ‚lediglich‘ rund 4,6 Milliarden Jahren handelt es sich bei dem Zentralgestirn unseres Sonnensystems somit um einen noch verhältnismäßig jungen Stern, welcher gerade einmal die mittlere Phase seines Lebens erreicht hat. Andere Sterne der Milchstraße verfügen jedoch über ein noch deutlich geringeres Alter.

Diese Sterne haben sich – in astronomischen Zeiträumen betrachtet – erst vor relativ kurzer Zeit in sogenannten Sternentstehungsgebieten entwickelt. Aus so einer H-II-Region geht in der Regel jedoch nicht nur ein einzelner, isolierter Stern hervor. Vielmehr reicht die Anzahl der sich zeitgleich in einem H-II-Gebiet bildenden Sterne von einigen Dutzend bis hin zu mehreren tausend Sternen, welche nach dem Abschluss der Sternentstehungsphase in dieser Region des Weltalls zunächst einen offenen Sternhaufen bilden.

Derartige Sternformationen sind typischerweise in den ‚Armen‘ von Spiralgalaxien oder in sternreichen Regionen von irregulären Galaxien zu beobachten.

Der offene Sternhaufen NGC 3532
Bei einem der mehr als 1.000 offenen Sternhaufen, welche den Astronomen derzeit in unserer Heimatgalaxie bekannt sind, handelt es sich um den im Sternbild Carina (zu deutsch „Kiel des Schiffs“) gelegenen Haufen NGC 3532. Bei einer Entfernung von etwa 1.300 Lichtjahren zu unserem Sonnensystem verfügt dieser Sternhaufen am Nachthimmel über einen Durchmesser von knapp einem Grad. Mit einer scheinbaren Helligkeit von 3,0 mag kann NGC 3532 von einem auf der südlichen Hemisphäre gelegenen Beobachtungsstandort aus bereits mit dem bloßen Auge beobachtet werden.

Entdeckt wurde der offene Sternhaufen NGC 3532 im Jahr 1752 von dem französischen Astronomen Nicolas Louis de Lacaille während einer von Südafrika aus erfolgenden Beobachtungskampagne des südlichen Sternhimmels. Eine erste Katalogisierung erfolgte im Jahr 1755. Anschließend wurde der Sternhaufen auch in den New General Catalogue des dänischen Astronomen Johan Ludvig Emil Dreyer aufgenommen. NGC 3532 gilt als einer der eindrucksvollsten offenen Sternhaufen am gesamten Himmel. Aufgrund der Anordnung der dort befindlichen Sterne, welche entfernt an verstreute Silbermünzen am Boden eines Wunschbrunnens erinnern, wird er inoffiziell auch als „Wunschbrunnen-Sternhaufen“ bezeichnet.

Der Astronom John Herschel beschrieb NGC 3532 basierend auf seiner in den 1830er Jahren ebenfalls von Südafrika aus erfolgenden Beobachtungen als einen an Doppelsternen reichen Sternhaufen. In der jüngeren Vergangenheit erreichte NGC 3532 dann noch einmal eine deutlich wissenschaftlichere Relevanz. Im Jahr 1990 stellte dieser Sternhaufen das erste Beobachtungsziel für das kurz zuvor in Betrieb genommene Weltraumteleskop Hubble dar.

NGC 3532, so die Auswertungen der bisherigen Beobachtungsdaten, verfügt über ein Alter von etwa 300 Millionen Jahren und besteht aus insgesamt etwa 400 Sternen. Somit handelt es sich hierbei um einen durchschnittlichen Sternhaufen mittleren Alters, dessen Sterne mittlerweile allerdings unterschiedliche Stadien der Sternentwicklung erreicht haben.

Die dort befindlichen Sterne, welche ihre Existenz mit eher moderaten Massen begonnen haben, leuchten immer noch hell in blau-weißen Farben. Die massereicheren Sterne haben dagegen ihren für die Kernfusion notwendigen Vorrat an Wasserstoff mittlerweile aufgebraucht und sind in das Stadium von Roten Riesen übergegangen.

Die hier gezeigte Aufnahme des Sternhaufens NGC 3532 wurde im Februar 2013 mit dem Wide Field Imager (WFI) des MPG/ESO-2,2-Meter-Teleskops am La Silla-Observatorium der ESO in den nordchilenischen Anden angefertigt. Der hierbei erkennbare Himmelshintergrund beinhaltet einen dichten Bereich des Bandes der Milchstraße und ist dementsprechend mit einer Vielzahl an Sternen übersät. Konzentrationen aus rötlich leuchtenden Wasserstoffwolken und Staubpartikeln verdecken den Blick auf noch weiter entfernt gelegene Sterne.

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• Sternhaufen
• Sternentstehung

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: ESO, Wikipedia.

Die Spiralgalaxie Messier 33 – kurz als „M 33“ bezeichnet – befindet sich in einer Entfernung von rund 2,7 Millionen Lichtjahren zu unserer Heimatgalaxie im Sternbild Dreieck (lat. Name „Triangulum“), was auch den häufig benutzten Beinamen „Dreiecksnebel“ erklärt. Die Galaxie wurde im August 1764 von dem französischen Astronomen Charles Messier beobachtet und von diesem anschließend unter der Nummer 33 in dem von ihm veröffentlichten Messier-Katalog aufgenommen, welcher 110 markante Nebel, Sternhaufen und Galaxien beschreibt. Eine weitere offiziell gebräuchliche Bezeichnung für diese Galaxie lautet NGC 598 – basierend auf dem New General Catalogue des dänischen Astronomen Johan Ludvig Emil Dreyer.

Bei der Spiralgalaxie M 33 handelt es sich um das drittgrößte Mitglied der Lokalen Galaxiengruppe, der neben unserer Heimatgalaxie – der Milchstraße – und der 2,5 Millionen Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt gelegenen Andromeda-Galaxie weitere 50 bis 60 kleinere Galaxien angehören.

Die Beobachtung von M 33
Bei einer Winkelausdehnung von etwa 70 x 40 Bogenminuten erreicht der Dreiecksnebel am nächtlichen Himmel eine scheinbare Helligkeit von 5,7 mag und kann somit eben gerade noch mit dem bloßen Auge erkannt werden. Damit ist der Dreiecksnebel auch das am weitesten von der Erde entfernte mit bloßem Auge sichtbare Objekt. Eine solche ‚freiäugige‘ Sichtung ist jedoch nur unter absolut optimalsten Bedingungen möglich. Neben dem ’scharfen Auge‘ des Betrachters ist hierbei eine möglichst hohe Position dieser Galaxie über dem Horizont und eine minimale Lichtverschmutzung am ausgewählten Beobachtungsstandort erforderlich. Außerdem darf der Nachthimmel nicht durch den Mond ‚aufgehellt‘ sein.

Eine freiäugige Betrachtung dürfte somit wohl leider nur den wenigsten Beobachtern gelingen. Vielmehr ist M 33 aufgrund der relativ großen Winkelausdehnung und der daraus resultierenden geringen Flächenhelligkeit selbst mit kleineren Teleskopen nur sehr schwer aufzuspüren. Daher empfiehlt sich für eine erfolgreiche Beobachtung eher der Einsatz eines lichtstarken Feldstechers.

Beobachtung vom Paranal-Observatorium der ESO
Obwohl sich die Dreiecksgalaxie bei etwa 30 Grad nördlicher Breite am Nordhimmel befindet und somit auch von Mitteleuropa aus beobachtet werden kann, ist sie dennoch auch noch vom Standort des in den nordchilenischen Anden gelegenen Paranal-Observatoriums der Europäischen Südsternwarte (ESO) aus sichtbar. Allerdings erreicht die Spiralgalaxie von Chile aus betrachtet eine nur geringe Höhe über dem Horizont.

Die hier gezeigte Aufnahme wurde mit dem VLT Survey Telescope (VST) der ESO angefertigt. Hierbei handelt es sich um ein Teleskop mit einem Spiegeldurchmesser von 2,6 Metern und einem Gesichtsfeld von der zweifachen Ausdehnung des Vollmondes (1 Grad x 1 Grad), welches speziell für die Durchmusterung des Himmels im Spektralbereich des sichtbaren Lichts konstruiert wurde. Zwecks der Anfertigung der jetzt veröffentlichten Aufnahme wurden eine Vielzahl von Einzelaufnahmen angefertigt. Für einige dieser Aufnahmen wurden Spezialfilter verwendet, welche lediglich das Licht des leuchtenden Wasserstoffs passieren lassen. Dies führt dazu, dass die rötlich leuchtenden Wasserstoffwolken in den Spiralarmen der Galaxie M 33 in der Aufnahme ganz besonders hervorstechen.

Das neue Bild ist eine der detailliertesten Weitfeldaufnahmen von M 33, welche jemals angefertigt wurden. Ein näherer Blick auf dieses beeindruckende Foto erlaubt den Astronomen nicht nur eine detaillierte Untersuchung der sternbildenden Spiralarme der Galaxie, sondern macht auch eine reichhaltige Landschaft von noch weiter entfernt gelegenen Galaxien sichtbar, welche dabei hinter einer Unzahl von Sternen verborgen sind. Ergänzt wird dieser Eindruck durch die leuchtenden Wasserstoffwolken im Bereich dieser Spiralgalaxie.

Unter den zahlreichen Sternentstehungsgebieten in den Spiralarmen von Messier 33 fällt unter anderem der Nebel NGC 604 auf, welcher zum Beispiel im Jahr 1996 mit dem Weltraumteleskop Hubble abgebildet wurde. Mit einem Durchmesser von fast 1.500 Lichtjahren handelt es sich bei NGC 604 um einen der größten den Astronomen derzeit bekannten Emissionsnebel. Er erstreckt sich über eine Fläche, welche 40 mal so groß ist wie der sichtbare Bereich des allgemein bekannten, in unserer Heimatgalaxie gelegenen Orion-Nebels.

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• Galaxien – Entstehung und Entwicklung

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Ein Beitrag von Simon Plasger. Quelle: ESO.

Auf einem aktuellen Bild von Hubble lässt sich erkennen, dass NGC 922 keine normale Spiralgalaxie ist: Die Arme sind zerissen, ein Strahl aus Sternen verschwindet aus dem Bildbereich und um den Galaxienkern herum gibt es viel Nebel. Auf Aufnahmen des Chandra-Röntgenteleskops lässt sich außerdem erkennen, dass es im Nachbarbereich der Galaxie viele Röntgenquellen gibt.

Die Ursache für diese Unförmigkeit ist bei einem kosmischen Volltreffer einer kleinen Galaxie zu suchen, welche unter 2MASXI J0224301-244443 katalogisiert ist. Sie flog auf der einen Seite mitten in das Herz von NGC 922 und verließ sie wieder auf der gegenüberliegenden Seite. Auf einigen Aufnahmen ist sogar zu erkennen, wie der Störenfried wieder davon fliegt.

Der Durchflug des kleinen Sternenhaufens verursachte Wellen, welche Gaswolken zerrissen und die Entstehung von neuen Sternen verursachte. Die Strahlung dieser wiederum beleuchtete das Gas. Die Pinkfärbung des Gases entsteht dadurch, dass Wasserstoff angeregt wird und die ihm zugeführte Energie in Form von Licht wieder abgibt. Ein ähnlicher Prozess findet zum Beispiel auch im Inneren von Leuchtstoffröhren statt.

In der Theorie würde bei solch einem Galaxienzusammenstoß der Nebelring einen perfekten Kreis bilden, sofern die beiden Kollisionspartner genau aufeinander gerichtet wären. Jedoch ist dies in der Praxis nie der Fall, so dass, wie in diesem Fall, eher ovale Form entsteht.

Solche Ringgalaxien sind in unserer kosmischen Nachbarschaft eher selten. Zwar gibt es oft genug Zusammenstöße, jedoch haben diese selten einen so passenden Winkel wie dieser. Zusätzlich ist der Ring relativ kurzlebig, was zu einer noch selteneren Sichtung führt. Beobachtungen des weiter entfernten Universums haben jedoch ergeben, dass es Ringgalaxien früher wesentlich öfters gab.

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• Objekte des New General Catalogue (NGC)

Der Beitrag Kleine Galaxie landet Volltreffer erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Gemini Observatory.

Dabei umschlingt ein Ring aus Sternen und Gas eine zentral liegende, linsenförmige Galaxie wie bei einem Ringkampf. Letztere ist wie man annimmt die Frühform einer Spiralgalaxie. Der Ring hat einen Durchmesser von etwa 40.000 Lichtjahren und steht in steilem Winkel gegen die Ebene des zentralen Teils von NGC 660. Wie es zu dieser seltenen Konstellation gekommen ist, bleibt auch heute noch ein Rätsel.

Man kennt nur wenige Galaxien, die einen derartigen Ring besitzen. NGC 660 ist darunter die einzige mit einem linsenähnlichen Kern, der noch keine eindeutigen Spiralarme ausgebildet haben. Eine unbewiesene Theorie geht davon aus, dass einst eine andere Galaxie das Zentrum von NGC 660 durchquerte und durch ihre Gravitation einen Teil der Sterne aus deren Innerem herauszog. Der größte Teil von ihnen blieb jedoch im Gravitationsumfeld von NGC 660 und verteilte sich später auf einer ringförmigen Bahn quer zur Galaxienebene.

Die neue Aufnahme wurde am 19. Oktober veröffentlicht und stammt vom Gemini-Nord-Teleskop auf dem Mauna Kea auf Hawaii (USA). Hierfür kam der Gemini Multi Object Spectrograph zum Einsatz, der einzelne Aufnahmen in verschiedenen Spektralbereichen mit einer Gesamtbelichtungszeit von 1.620 Sekunden anfertigte.

Der Beitrag Ringkampf im All erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: ESO.

NGC 3521 ist etwa 35 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und hat einen Durchmesser von ca. 50.000 Lichtjahren. Mit einem Amateurteleskop kann sie als milchiger Fleck im Sternbild Löwe ausgemacht werden. Entdeckt wurde sie Ende des 18 Jahrhunderts, allerdings wusste William Herschel damals noch nicht, dass es sich dabei um ein anderes Sternensystem handelt.

Auf der neuen Aufnahme ist die detailreiche Spiralstruktur besonders gut auszumachen. In den langen Spiralarmen, die reich an jungen Sternen und Sternentstehungsgebieten sind, gibt es zahlreiche Lücken, was der Galaxie eine flockige Struktur verleiht. Der Kern hingegen ist vergleichsweise klein.

Zugrunde liegen drei 300 Sekunden lange Belichtungen mit Brennweitenreduzierung am Very Large Telescope mit Filtern in den Spektralbereichen Blau, Grüngelb und nahem Infrarot.

Raumcon:

• Galaxien – Entstehung & Entwicklung

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: ESO. Vertont von Peter Rittinger.

Bei NGC 247 handelt es sich um eine Spiralgalaxie im Sternbild Walfisch (Cetus), welche am 20. Oktober 1784 von dem deutsch-britischen Astronomen Friedrich Wilhelm Herschel entdeckt wurde. Mit einer scheinbaren Helligkeit von 8,9 mag und einer Winkelausdehnung von 21,4 x 6,9 Bogenminuten kann sie bereits mit kleineren Amateurteleskopen erfolgreich beobachtet und fotografisch abgebildet werden. NGC 247 ist ein Mitglied der Sculptor-Galaxiengruppe, einer Ansammlung von Galaxien rund um die Sculptor-Galaxie NGC 253 im Sternbild Bildhauer (Sculptor).

Obwohl die Sculptor-Galaxiengruppe der nächste Nachbar der Lokalen Gruppe ist, zu der auch unsere heimische Milchstraße gehört, ist es schwierig, die exakte Entfernung von NGC 247 zu ermitteln. Bei der Bestimmung der Abstände von Galaxien zu unserer Milchstraße verwenden Astronomen einen ganz bestimmten Typ veränderlicher Sterne als Indikator für die Entfernungsmessung. Bei den Cepheiden, so die Bezeichnung dieser Sterne, handelt es sich um relativ leuchtkräftige Objekte, deren Helligkeit sich in periodischen Zeitabständen verändert.

Mittels der Zeitperiode, welche ein solcher Cepheidenstern benötigt, um seine jeweils maximale und minimale Helligkeit zu erreichen, lässt sich durch die mathematischen Relation der Perioden-Leuchtkraft-Beziehung seine absolute Helligkeit ermitteln. Durch den Vergleich des dabei errechneten Wertes mit der gemessenen „scheinbaren Helligkeit“ ergibt sich die Entfernung des Sterns – und damit auch der jeweiligen Galaxie – zum Standort des Beobachters.

Diese Methode der Entfernungsbestimmung ist allerdings nicht zu 100 Prozent zuverlässig. Astrophysiker gehen zum Beispiel davon aus, dass die individuelle chemische Zusammensetzung der Cepheidensterne einen direkten Einfluss auf die Beziehung zwischen Periode und Leuchtkraft hat. Ein weiterer Unsicherheitsfaktor ergibt sich, sobald das von den Cepheidensternen ausgehende Licht auf dem Weg zur Erde Konzentrationen von interstellarem Staub durchqueren muss und dabei teilweise von dem Staub absorbiert wird. Wenn dieser Fall eintritt, so erscheint der Stern für den irdischen Beobachter lichtschwächer und bei der Entfernungsbestimmung ergibt sich ein größerer Wert als tatsächlich gegeben.

Dieses Problem tritt unter anderem besonders im Fall der Spiralgalaxie NGC 247 auf, da diese Galaxie aus der irdischen Perspektive betrachtet stark gekippt ist und wir deshalb fast genau auf deren Kante blicken. In einer solchen Orientierung befindet sich besonders viel Material aus der staubreichen Scheibe der Galaxie zwischen den irdische Teleskopen und den zu beobachtenden Cepheiden.

Ein internationales Team, bestehend aus chilenischen, US-amerikanischen und europäischen Astronomen, untersucht derzeit im Rahmen des Araucaria-Projektes gezielt diese und andere Faktoren, die derartige kosmischen Entfernungsmessungen beeinflussen. Für ihr Projekt verwenden die Astronomen unter anderem Aufnahmen, welche mit dem 2,2-Meter-Teleskop der europäischen Südsternwarte (ESO) am La Silla-Observatorium in Chile erstellt werden.

Im Rahmen des Projektes geriet auch die Galaxie NGC 247 in den Fokus der Wissenschaftler. Dabei wurde eine Vielzahl von Aufnahmen dieser Galaxie miteinander kombiniert, welche zuvor mit verschiedenen Farbfiltern über einen Zeitraum von mehreren Jahren hinweg aufgenommen wurden. Zusätzlich wurden Aufnahmen verwendet, welche nur das charakteristische Licht von leuchtendem Wasserstoffgas zeigen. Die Belichtungszeiten mit den vier verschiedenen Filtern betrugen insgesamt jeweils 20, 19, 25 und 35 Stunden.

Zusätzlich zu der Spiralgalaxie selbst zeigt das so gewonnene Bild zahlreiche Hintergrundgalaxien, welche deutlich weiter entfernt sind als NGC 247. Im oben rechten Bildabschnitt sind so zum Beispiel drei auffällige Spiralgalaxien erkennbar, die in einer Reihe anordnet sind. Kleine verwaschene Flecken stellen weitere Galaxien dar, welche sich in noch größeren Entfernungen befinden.

Einige dieser Galaxien befinden sich aus unserer Sicht direkt hinter NGC 247 und durchleuchten die Scheibe der Galaxie. In den ineinander geschlungenen Spiralarmen von NGC 247 sind dagegen unzählige Einzelsterne und eine größere Anzahl an rötlich leuchtenden Wasserstoffwolken erkennbar. Bei diesen Wolken handelt es sich um Sternentstehungsgebiete, in denen gerade neue Sterne „geboren“ werden.

Bei der Auswertung ihrer Daten kamen die an dem Araucaria-Projekt beteiligten Wissenschaftler zu dem Ergebnis, dass die Galaxie NGC 247 mehr als eine Million Lichtjahre näher an der Milchstraße liegt als bisher angenommen. Somit ist deren Entfernung zu unserem Sonnensystem auf „nur noch“ knapp 11 Millionen Lichtjahre gesunken.

Raumcon-Forum:

• Galaxienhaufen

Internetseite des Araucaria-Projektes:

• Araucaria Project (engl.)

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Ein Beitrag von Mandy Kobs. Quelle: M.P.I.A.. Vertont von Peter Rittinger.

Ein Team von Forschern des Max-Planck-Instituts für Astronomie (M.P.I.A.) und des Instituto de Astrofísica de Canarias (I.A.C.) arbeitet unter der Leitung von David Martínez-Delgado an einer Studie, die fern unserer kosmischen Heimat nach den Spuren von Galaxieverschmelzungen sucht. Bisher blieb die Erforschung auf das Milchstraßensystem beziehungsweise ihre so genannte lokale Gruppe beschränkt. Eine neue Durchmusterung des Himmels konnte nun erstmals 50 Millionen Lichtjahre entfernt von der Erde die Vereinigung von Sternensystemen nachweisen. Mehrere Spiralgalaxien zeigen dort wie hier die typischen „Verdauungsspuren“ von vollständig verschlungenen Zwerggalaxien.

Dieses Ergebnis schafft nun die Möglichkeit, bisheriges Wissen auf den Prüfstand zu stellen. Zum ersten Mal konnten diese Zusammenschlüsse also auch tief im Universum beobachtet werden. Der Zusammenschluss von Sterneninseln führt, wie aus unserer kosmischen Umgebung bekannt, zum Ein-, Um- oder Anbau. Das System ordnet sich neu und wächst. Wie häufig verschlingen die Großen die Kleinen und stellt dies wie vermutet die Triebkraft der galaktischen Evolution dar? Der Beantwortung dieser Fragen ist das Team um David Martínez-Delgado ein Stück näher gekommen. Veröffentlicht wurden die Ergebnisse ihrer Studie am 7. September 2010 in der Oktoberausgabe der Fachzeitschrift Astronomical Journal.

Raumcon:

• Große fressen Kleine/Kannibalismus im All (08.09.2010)

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI). Vertont von Peter Rittinger.

Das Bild wurde aus vier Aufnahmen mit einer Gesamtbelichtungsdauer von etwa 28 Stunden erstellt. Dafür wurden die Advanced Camera for Surveys und die Wide Field and Planetary Camera 2 in den Zeiträumen Dezember 2006 bis Januar 2007 sowie Januar/Februar 2009 unter Verwendung von 3 Breitband- (blau – 450 nm, grün – 606 nm, rot – 814 nm) und einem Schmalbandfilter (rotverschobene Wasserstoff-Alpha-Linie – 673 nm) eingesetzt. Insgesamt ergibt sich durch geschickte Kombination der Einzelaufnahmen ein Bild in Echtfarben, das einen Bereich von etwa 230.000 Lichtjahren erfasst.

NGC 4911 liegt im Sternbild „Haar der Berenike“, einem eher unauffälligen Teil des Sternenhimmels, der ohne Teleskop nur wenige beobachtbare Objekte bietet. Kein Stern ist heller als 3^m. Umrahmt wird Coma Berenices, so die lateinische Bezeichnung, von den Sternbildern Löwe und Bärenhüter.
NGC 4911 ist Teil des Coma-Clusters, einer vergleichsweise nahen Ansammlung von fast 1.000 Galaxien. Benachbarte Galaxien beeinflussen NGC 4911, indem sie die äußeren Regionen der Spiralarme aufweiten. Dazwischen erkennt man den blauen Schein vieler junger Sterne und das rosafarbene Licht riesiger Wasserstoffwolken, weiterer potenzieller Sternentstehungsgebiete.

Raumcon:

• Galaxienhaufen
• Hubble [Space Telescope] seit September 2005

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Ein Beitrag von Lars-C. Depka. Quelle: University of California, Santa Cruz/USA; Lars-C. Depka. Vertont von Peter Rittinger.

Galaxien, die Bausteine des Universums, kommen in einer überraschend großen Vielzahl auch schon in unserer erweiterten kosmischen Nachbarschaft vor. Großskalig betrachtet, erhöht sich Vielgestaltigkeit sogar noch, so dass sich schon Mitte der 20er Jahre des vergangenen Jahrhunderts der amerikanische Astronom Edwin Hubble Gedanken um ihre zweckmäßige Klassifizierung zu machen begann. Von ihm stammt dann auch das sogenannte Stimmgabeldiagramm, sicherlich einer der bekanntesten Vertreter, wenn es um die Galaxieneinordnung geht.
Vor welchem Hintergrund die Galaxien in einer so großen Vielzahl und Formen im Kosmos auftreten, ist bis heute nicht abschließend geklärt und Gegenstand aktueller Forschungsarbeit. Allerdings vermutete auch schon Hubble seiner Zeit, dass sich ihr Evolutionsstatus auf diese Weise formgestaltend ausdrücken könne, eine Annahme, die zwar nicht en detail, a priori jedoch durch die derzeit favorisierte Lehrmeinung untermauert wird.

Gemäß dem Lamdba-Cold-Dark-Matter-Paradigma (L-CDM) findet die Strukturformation großer Galaxien wie der Milchstraße oder der Andromeda Galaxie im Universum im Wesentlichen durch Verschmelzung bzw. Auflösung kleinerer Zwerggalaxien als integraler und mehrere Milliarden Jahre andauernder Bestandteil des Galaxienwachstums statt.

Innerhalb des L-CDM-Paradigmas (dem minimalen und verträglichsten Standardmodell der Kosmologie) steht der Lambda-Wert für die Kosmologische Konstante, jenem Kunstgriff in der Allgemeinen Relativitätstheorie, der derzeit mit der Vakuumenergie oder der Dunklen Energie des leeren Raumes assoziiert wird und der diesem innezuwohnen scheint. Sie wird als Ursache der beschleunigten Expansion des Raumes gegen die Effekte der Gravitation angesehen.

Allerdings wird die Kosmologische Konstante heute nicht mehr als Parameter der Allgemeinen Relativitätstheorie, sondern als die zeitlich konstante Energiedichte des Vakuums interpretiert.

Die kalte Dunkle Materie hingegen ist eine notwendige Einführung, um die in großskaligen Strukturen beobachtbaren gravitativen Effekte (wie beispielsweise Gravitationslinseneffekte durch Galaxiencluster), die durch das alleinige Vorhandensein von beobachtbarer Materie nicht begründet werden können, schlüssig nachzuvollziehen. Als „kalt“ wird diese hypothetische Form von Materie wegen ihrer selbst während der pre-materiedominanten Ära – einer Epoche der Materie-Strahlungs-Gleichheit – nichtrelativistischen, also weit unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegenden Geschwindigkeit, beschrieben. Darüber hinaus wird sie als vermutlich nichtbaryonisch (also nicht aus Protonen und Neutronen bestehend), dissipationslos (sie erfährt durch abstrahlende Photonen keine Kühlung), sowie „reaktionslos“ (eine Interaktion der Partikel untereinander und zu baryonischen Partikeln ist ausschließlich durch gravitative Effekte bemerkbar, da [sichtbares] Licht oder andere elektromagnetische Strahlung nicht oder nur im Rahmen von unnachweisbaren Quantifizierungen ausgesandt, oder reflektiert wird) angesehen. Neueren Bewertungen zufolge stellt diese Materiekomponente bis zu 25 % der Energie/Massen-Dichte an der Gesamtdichte des Universums.

Als charakteristische Signatur eines Verschmelzungsprozesses zweier Galaxien lassen sich in unserer Milchstraße, sowie auch in M31 (der Andromeda-Galaxie), sogenannte Gezeitenströme beobachten. Sie bilden eine Dichteanhäufung von Sternen ab, die sich als kohärente Gruppe durch die neue Elterngalaxie hindurch bewegen. Klassifizierend betrachtet stehen solche Populationen also zwischen den Sternen einer noch intakten Satelliten-Zwerggalaxie, und den bereits in dem Halo der verschluckenden Galaxie aufgegangenen Mitgliedern einer längst verschmolzenen ehemaligen Begleitgalaxie.

Jetzt konnten zwei bislang unbekannte Gezeitenströme im nördlichen Teil der Andromeda-Galaxie in einer Entfernung von ca. 250.000 ly vom Galaxienzentrum mit Hilfe der Verteilungsmessung Roter Riesen bestätigt werden. (Ströme E und F) Die zusammen mit einigen schon länger bekannten Strömen, einschließlich eines diffusen Stromes im südwestlichen Galaxienteil, (Strom SW) gewonnenen spektroskopischen Daten mehrerer hundert Roter Riesen belegen unzweifelhaft das einheitlich zusammenhängende Wandern der beobachteten Populationen mit gleicher Geschwindigkeit und schließen gleichzeitig eine in diesem Zusammenhang unsachgemäße Berücksichtigung etwaiger (roter) Vordergrundsterne aus.

Von weitergehendem Interesse ist die jeweilige chemische Zusammensetzung der Strompopulationen, da der Anteil komplexer Elemente wie Eisen, Magnesium oder Kalzium (die allesamt in Vorgängergenerationen erbrütet wurden) Rückschlüsse auf den Anreicherungsgrad des Gases der Ursprungsgalaxie zulässt.

Denn nicht nur in der Größe ergeben sich nachhaltige Unterschiede zwischen großen Spiralgalaxien wie der Milchstraße und ihren sehr viel kleineren Begleitern. Massive Galaxien, so wie auch M31, verfügen über einen äußerst effektiven chemischen Recyclekreislauf. Als Ergebnis dieses Recyclings stehen in der Milchstraße Sterne wie unsere Sonne, mit relativ starken Anhäufungen komplexer Elemente. Groß genug, um die Entstehung terrestrischer Planeten um sie herum zu gewährleisten und auf ihnen beispielsweise Proteine vorkommen zu lassen.

Zwerggalaxien hingegen sind weniger effektiv in der Wiederverwertung zuvor ausgebrüteter komplexer Elemente. Wesentlicher Grund hierfür ist ihre geringere Gravitation, mit deren Hilfe es ihnen nicht gelingt, das angereicherte Gas (welches durch Supernovaexplosionen ins interstellare Medium verteilt wird) an sich zu binden, was ihre neu entstehenden Sterne in einem anämischen (weniger stark mit komplexen Elementen angereichert) Zustand verharren lässt. Vor dem völligen Zusammenbruch des chemischen Wiederverwertungskreislaufs steht die Zwerggalaxie, wenn sie vor dem Hintergrund einer nahen Begegnung mit der massiven Galaxie komplett ihres Gases beraubt wird.

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Ein Beitrag von Karl Urban. Quelle: ESA.

Ziel der ersten Aufnahme Herschels war die Spiralgalaxie M51, von der ebenfalls Aufnahmen des Vorgängerteleskops Spitzer der NASA vorliegen. Im Vergleich zu dieser unwesentlich älteren Aufnahme zeigt das ESA-Teleskop, welches Potential in ihm steckt. Immerhin wurde dieses First Light mit völlig unkalibrierten Instrumenten vorgenommen.

Die Aufnahme zeigt die von Charles Messier 1773 entdeckte Whirlpool-Galaxie in drei Wellenlängen von 70, 100 und 160 Mikrometern, die dann übereinander gelegt wurden. Das Bild wurde durch Herschels Photoconductor Array Camera and Spectrometer (PACS) aufgenommen.

Nach seinem Start am 14. Mai 2009 war am 14. Juni die Schutzabdeckung für das 3,5 Meter durchmessende Teleskop geöffnet worden. Die hocheffektive Helium-Kühlung war problemlos angelaufen. Die ersten Bilder zeigen, dass die rund eine Milliarde Euro teure Mission ihre wissenschaftlichen Ziele erreichen kann.

Raumcon

• Herschel und Planck

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