Kosmisches Kielwasser Auch Galaxien haben einen Schweif

Wenn Galaxien durch den Weltraum rasen, sorgen sie hinter sich für beträchtlichen Wirbel. Mit Hilfe solcher Spuren haben Astronomen jetzt die Bewegungen in einer kosmischen Großversammlung entschlüsselt.


Röntgenaufnahme des Galaxienhaufens Abell 160 mit intergalaktischem Medium: Kosmisches Stelldichein
David Acreman

Röntgenaufnahme des Galaxienhaufens Abell 160 mit intergalaktischem Medium: Kosmisches Stelldichein

Abgesehen von unserer allernächsten Umgebung wirkt das Weltall starr und fest gefügt für alle Ewigkeit. Doch das ist nur eine Täuschung, der menschliche Beobachter aufgrund ihrer knappen Lebenszeit leicht erliegen. Tatsächlich ist im Universum alles in Bewegung: Die Sonne kreist mit zahllosen anderen Sternen um das Zentrum der Milchstraße, Galaxien pflügen majestätisch durch den Raum.

Wie die Bewegungen der gewaltigen Sternansammlungen aussehen, konnten britische Forscher jetzt eindrucksvoll am Beispiel des Galaxienhaufens Abell 160 zeigen. Ähnlich wie in der so genannten Lokalen Gruppe unsere Milchstraße, die Andromeda-Galaxie und rund 30 andere Mitglieder versammelt sind, haben sich in rund 880 Millionen Lichtjahren Entfernung einige Dutzend Galaxien zu einem kosmischen Stelldichein eingefunden.

Gasspur einer zur linken Bildhälfte wandernden Galaxie: Leuchtendes Kielwasser
David Acreman

Gasspur einer zur linken Bildhälfte wandernden Galaxie: Leuchtendes Kielwasser

Die Wissenschaftler um David Acreman von der University of Birmingham, die ihre Arbeit am Dienstag auf der britisch-irischen Astronomiekonferenz "National Astronomy Meeting 2003" in Dublin präsentierten, haben die Röntgenstrahlung des fernen Gigantentreffs mit dem Weltraumteleskop Chandra aufgenommen. Die hochauflösenden Bilder enthüllen schweifartige Spuren, welche die Galaxien bei ihrer Wanderung durch den Haufen hinterlassen haben.

Galaxienhaufen wie Abell 160 bestehen nicht nur aus Galaxien: Die enorme gemeinsame Schwerkraft der Mitglieder hält auch große Mengen heißer Gase gefangen. Durch dieses intergalaktische Medium rasen die Galaxien mit hoher Geschwindigkeit, zum Teil erreichen sie mehrere tausend Kilometer pro Sekunde. Beim Zusammenprall mit dem umgebenden Gewölk verlieren die Galaxien eigene Gasvorräte, zudem erzeugen sie - ähnlich wie ein Jet, der die Schallmauer durchbricht - eine Schockwelle.

Die Verwirbelungen, die eine Galaxie beim Durchqueren des riesigen Gasmeeres erzeugt, verraten sich auf Röntgenaufnahmen - das kosmische Kielwasser leuchtet. Solche Spuren konnten die Wissenschaftler dank des scharfen Blicks von Chandra erstmals bei einer Vielzahl von Galaxien eines Haufens nachweisen. Weil der Schweif offenbart, in welche Richtung eine Sternansammlung saust, konnten die Forscher auf diese Weise die Bewegungen im Haufen ermitteln.

"Unsere Beobachtung umfasst 29 der Galaxien in Abell 160", sagt Acreman. "Wir haben herausgefunden, dass sich 19 von ihnen offenbar auf ungefähr kreisförmigen Umlaufbahnen bewegen, während die restlichen zehn eher radialen Bahnen zu folgen scheinen." Die geraden, aus dem Haufen heraus- oder in ihn hineinlaufenden Bahnen zeugen von Störungen des Schwarms durch neue Mitglieder - ohne solche Zwischenfälle würden die Galaxien nach und nach auf kreisförmige Orbits einschwenken.

Dennoch scheint es in Abell 160 zuletzt vergleichsweise ruhig zugegangen zu sein. "Galaxienhaufen wachsen vermutlich, indem sie andere Galaxien mit ihrer Anziehungskraft einfangen", erklärt Acreman. "Die Überzahl kreisförmiger Umlaufbahnen in Abell 160 lässt aber vermuten, dass wir einen Haufen beobachten, der für einige Zeit ungestört war, so dass mit der Beruhigung der Dynamik die Bahnen der Galaxien kreisförmiger werden konnten."

Untersuchungen wie diese helfen den Wissenschaftlern, die kosmische Rudelbildung durch Galaxienraub oder gar einer Fusion zweier Haufen zu rekonstruieren. Die Beobachtung der Galaxienschwänze sei "unerlässlich, um zu verstehen, wie die Galaxienhaufen entstanden sind", so Acreman. "Auf andere Weise können wir diese Informationen nicht gewinnen."



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