XMM-Newton-Ansicht des Halos für heißes ionisiertes Gas in NGC 4631. Bildnachweis: ESA Zum Vergrößern anklicken
Astronomen, die das XMM-Newton-Observatorium der ESA nutzen, haben sehr heiße gasförmige Lichthöfe um eine Vielzahl von Spiralgalaxien gefunden, die unserer Milchstraße ähneln. Diese "geisterhaften" Schleier werden seit Jahrzehnten vermutet, sind aber bis jetzt schwer fassbar geblieben.
Galaxien-Halos werden häufig in sogenannten Starburst-Galaxien gesehen, den Orten konzentrierter Sternentstehung. Die Entdeckung von Hochtemperatur-Halos um Nicht-Starburst-Spiralgalaxien öffnet jedoch die Tür zu neuen Arten von Messungen, von denen nur einmal geträumt wurde.
Zum Beispiel können Wissenschaftler Modelle der Galaxienentwicklung bestätigen und die Sternentstehungsrate in Galaxien wie unserer ableiten, indem sie „rückwärts berechnen“, um abzuschätzen, wie viele Supernovae benötigt werden, um die beobachteten Lichthöfe herzustellen.
"Die meisten dieser geisterhaften Lichthöfe wurden noch nie in Röntgenenergien bestätigt, weil sie so dünn sind und eine geringe Oberflächenhelligkeit haben", sagte Ralph T? Llmann von der Ruhr-Universität in Bochum, Hauptautor von die Ergebnisse.
"Wir brauchten die hohe Empfindlichkeit und die große Lichtsammelfläche des XMM-Newton-Satelliten, um diese Lichthöfe freizulegen."
In Starburst-Galaxien mit prominenten Lichthöfen konzentrieren sich Sternentstehung und Sterntod (Supernovae) im Kern der Galaxie und treten während eines kurzen Zeitraums über das Leben einer Galaxie auf. Diese intensive Aktivität bildet einen Gashalo um die gesamte Galaxie, ähnlich einem Vulkan, der eine Wolke aussendet.
Wie können sich also ohne intensive Sternentstehung Lichthöfe bilden? T? Llmanns Gruppe sagt, dass die gesamte Scheibe einer Spiralgalaxie mit Sternentstehungsaktivität „köcheln“ kann. Dies ist über Zeit und Entfernung verteilt. Wie ein riesiger Topf mit kochendem Wasser sickert die stetige Aktivität der Sternentstehung über Millionen und Abermillionen von Jahren nach außen und bildet den Galaxienhalo.
Zwei der am besten untersuchten Galaxien aus einer Gruppe von 32 sind NGC 891 und NGC 4634, die in den Sternbildern Andromeda und Coma Berenices mehrere zehn Millionen Lichtjahre entfernt sind.
Die Wissenschaftler stellten fest, dass diese Beobachtungen kein neueres Modell der Bildung von Galaxienhalos unterstützen, bei dem Gas aus dem intergalaktischen Medium auf die Galaxie regnet und den Halo bildet.
Galaxienhalos enthalten etwa 10 Millionen solare Gasmassen. Die Wissenschaftler sagen, es sei eine relativ einfache Berechnung, um festzustellen, wie viele Supernovae benötigt werden, um den Lichthof zu erzeugen. Supernovae sind eng mit der Geschwindigkeit der Sternentstehung in einer bestimmten Galaxie verbunden.
„Mit unseren Daten können wir erstmals eine kritische Sternentstehungsrate ermitteln, die überschritten werden muss, um solche Lichthöfe zu erzeugen“, sagte Dr. Ralf-Jürgen Dettmar, Mitautor der Ruhr-Universität .
Sobald sich diese Halos gebildet haben, kühlt sich das heiße Gas ab und kann auf die Scheibe der Galaxie fallen, sagten die Wissenschaftler. Das Gas ist an einem neuen Zyklus der Sternentstehung beteiligt, da der Druck dieses einfallenden Gases den Zusammenbruch von Gaswolken zu neuen Sternen auslöst.
Abhängig von der Energie der Supernovae können einige schwere Elemente aus dem Halo in den intergalaktischen Raum entweichen. Eine weitere Analyse der chemischen Zusammensetzung des Halos könnte dies zeigen.
Dies würde die Richtigkeit neuerer kosmologischer Modelle zur Entwicklung von Galaxien bestimmen und Hinweise darauf liefern, wie die für das Leben notwendigen Elemente im Universum verteilt sind.
Ursprüngliche Quelle: ESA-Portal
