1926 entwickelte der berühmte Astronom Edwin Hubble sein morphologisches Klassifizierungsschema für Galaxien. Diese Methode teilte Galaxien anhand ihrer Form in drei Grundgruppen ein - elliptisch, spiralförmig und linsenförmig. Seitdem haben Astronomen viel Zeit und Mühe aufgewendet, um festzustellen, wie sich Galaxien im Laufe von Milliarden von Jahren zu diesen Formen entwickelt haben.
Eine der am weitesten verbreiteten Theorien ist, dass sich Galaxien durch Verschmelzung verändert haben, wobei kleinere Sternwolken - gebunden durch gegenseitige Schwerkraft - zusammengekommen sind und die Größe und Form einer Galaxie im Laufe der Zeit verändert haben. Eine neue Studie eines internationalen Forscherteams hat jedoch gezeigt, dass Galaxien tatsächlich ihre modernen Formen annehmen können, indem sie in ihren Zentren neue Sterne bilden.
Die Studie mit dem Titel „Rotierende Starburst-Kerne in massiven Galaxien bei z = 2,5 “, wurde kürzlich in der Astrophysical Journal Letters. Unter der Leitung von Ken-ichi Tadaki, einem Postdoktoranden am Max-Planck-Institut für außerirdische Physik und am Nationalen Astronomischen Observatorium Japans (NAOJ), führte das Team Beobachtungen entfernter Galaxien durch, um ein besseres Verständnis der galaktischen Metamorphose zu erhalten.
Dabei wurden bodengestützte Teleskope verwendet, um 25 Galaxien zu untersuchen, die sich in einer Entfernung von etwa 11 Milliarden Lichtjahren von der Erde befanden. In dieser Entfernung sah das Team, wie diese Galaxien vor 11 Milliarden Jahren oder ungefähr 3 Milliarden Jahren nach dem Urknall aussahen. Diese frühe Epoche fällt mit einer Periode der höchsten Galaxienbildung im Universum zusammen, als die Grundlagen der meisten Galaxien gebildet wurden. Wie Dr. Tadaki in einer Pressemitteilung der NAOJ anzeigte:
„Es wird angenommen, dass massive elliptische Galaxien aus Kollisionen von Scheibengalaxien entstehen. Es ist jedoch ungewiss, ob alle elliptischen Galaxien eine Galaxienkollision erfahren haben. Möglicherweise gibt es einen alternativen Weg. “
Das schwache Licht dieser fernen Galaxien einzufangen war keine leichte Aufgabe und das Team benötigte drei bodengestützte Teleskope, um sie richtig aufzulösen. Sie begannen damit, das 8,2-m-Subaru-Teleskop des NAOJ in Hawaii zu verwenden, um die 25 Galaxien in dieser Epoche auszusuchen. Dann zielten sie auf Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop (HST) der NASA / ESA und dem Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) in Chile ab.
Während das HST Licht von Sternen einfing, um die Form der Galaxien zu erkennen (wie sie vor 11 Milliarden Jahren existierten), beobachtete das ALMA-Array Submillimeterwellen, die von den kalten Staub- und Gaswolken emittiert wurden - wo neue Sterne entstehen. Durch die Kombination der beiden konnten sie ein detailliertes Bild davon erhalten, wie diese Galaxien vor 11 Milliarden Jahren aussahen, als sich ihre Formen noch entwickelten.
Was sie fanden, war ziemlich aussagekräftig. Die HST-Bilder zeigten, dass frühe Galaxien von einer Scheibenkomponente dominiert wurden, im Gegensatz zu dem zentralen Ausbuchtungsmerkmal, das wir mit Spiral- und Linsengalaxien assoziieren. In der Zwischenzeit zeigten die ALMA-Bilder, dass sich in der Nähe der Zentren dieser Galaxien massive Gas- und Staubreservoirs befanden, die mit einer sehr hohen Sternentstehungsrate zusammenfielen.
Um eine alternative Möglichkeit auszuschließen, dass diese intensive Sternentstehung durch Fusionen verursacht wurde, verwendete das Team auch Daten aus dem Very Large Telescope (VLT) des European Southern Observatory (Paranal Observatory in Chile), um zu bestätigen, dass es keine Anzeichen für massive Ereignisse gab Zu dieser Zeit finden Galaxienkollisionen statt. Tadaki erklärte:
„Hier haben wir feste Beweise dafür erhalten, dass dichte galaktische Kerne ohne Galaxienkollisionen gebildet werden können. Sie können auch durch intensive Sternentstehung im Herzen der Galaxie gebildet werden. “
Diese Erkenntnisse könnten Astronomen dazu veranlassen, ihre aktuellen Theorien über die galaktische Evolution zu überdenken und zu erfahren, wie sie Merkmale wie eine zentrale Ausbuchtung und Spiralarme annehmen. Dies könnte auch zu einem Umdenken unserer Modelle in Bezug auf die kosmische Evolution führen, ganz zu schweigen von der Geschichte der eigenen Galaxie. Wer weiß? Es könnte sogar dazu führen, dass Astronomen überdenken, was in ein paar Milliarden Jahren passieren könnte, wenn die Milchstraße mit der Andromeda-Galaxie kollidiert.
Wie immer, je weiter wir uns mit dem Universum befassen, desto mehr offenbart es. Bei jeder Offenbarung, die nicht unseren Erwartungen entspricht, müssen unsere Hypothesen überarbeitet werden.
