Kollision im All: Das Rätsel der toten Galaxien

In großen, massereichen Galaxien endet die Entstehung neuer Sterne oft abrupt aus ungeklärter Ursache. Nun haben Forscher erstmals direkt beobachtet, wie es dazu kommen könnte – dem Zufall sei Dank.

Künstlerische Darstellung der Galaxie ID2299: Sternentstehung am Ende

Foto: M. Kornmesser / ESO /dpa

Wie endet die Entstehung neuer Sterne in großen, massereichen Galaxien? Auf diese Frage hat ein internationales Team von Astronominnen und Astronomen nun durch Zufall eine überraschende Antwort gefunden: Zusammenstöße von Galaxien lösen demnach gewaltige Gasströmungen aus, die den Galaxien das Material für die Sternentstehung rauben.

Wie Fachleute um Annagrazia Puglisi von der Durham University in Großbritannien im Fachblatt »Nature Astronomy«  berichten, haben sie erstmals einen solchen gigantischen Gasausstoß in einer weit entfernten Galaxie beobachtet.

Mit dem Teleskopverbund Alma (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) auf einem 5000 Meter hohen Plateau in der nordchilenischen Atacama-Wüste fingen sie Hinweise auf kaltes Gas in hundert weit entfernten Galaxien ein und erspähten dabei eine Galaxie mit einer höchst ungewöhnlichen Gasströmung.

Gas mit der Masse von 10.000 Sonnen

Diese Galaxie mit der Bezeichnung ID2299 ist so weit entfernt, dass ihr Licht etwa neun Milliarden Jahre zur Erde benötigt. Die Alma-Messungen zeigen, dass ID2299 pro Jahr Gas ausstößt, das der Masse von 10.000 Sonnen entspricht. Insgesamt verliere ID2299 durch diesen gigantischen Gasstrom 46 Prozent ihrer Menge an kaltem Gas, so die Forscherinnen und Forscher.

Zwar entstehen immer noch sehr viele neue Sterne in der fernen Galaxie, doch dieser Prozess dürfte nach Ansicht von Puglisi und ihren Kolleginnen durch den Verlust an Gas in weniger als hundert Millionen Jahren zum Erliegen kommen. Wie weitere Analysen der Alma-Beobachtungen zeigen, ist der gigantische Gasausstoß die Folge einer Kollision von zwei Galaxien, aus deren Verschmelzung ID2299 hervorgegangen ist.

Gasverteilung in der Galaxie ID2299: Neun Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt

Foto: Jeremy Fensch / dpa

Aus statistischen Überlegungen zieht das Team den Schluss, dass Galaxienkollisionen und die dadurch ausgelösten Gasströme eine Hauptursache für das plötzliche Erlöschen der Sternentstehung in großen Galaxien sind – und nicht, wie bislang angenommen, von Sternen und schwarzen Löchern angetriebene Winde.

Unstimmigkeiten in bisheriger Theorie

Bereits zuvor war Experten aufgefallen, dass die Entstehung neuer Sterne in großen Galaxien oft abrupt endet. »Welche physikalischen Prozesse für dieses plötzliche Ende der Sternentstehung verantwortlich sind, ist bislang unklar«, schreiben Puglisi und ihr Team.

Die meisten Astronominnen und Astronomen favorisieren als Erklärung bislang Gasströmungen – Winde genannt, die durch die Strahlung neu entstehender Sterne und durch supermassereiche schwarze Löcher in den Zentren der Galaxien angetrieben werden. Diese Winde, so die Überlegung, entreißen den Galaxien das Gas, aus dem neue Sterne entstehen könnten.

Doch sowohl Beobachtungen als auch Computersimulationen zeigen, dass Sternentstehung und Winde über Jahrmilliarden koexistieren können. So blieb unklar, warum die Sternentstehung schließlich abrupt zum Erliegen kommt. Die Beobachtung des Teams liefert nun eine Erklärung.

jme/dpa