Haben Sie von „lebenden Fossilien“ gehört? Der Coelacanth, der Ginkobaum, das Schnabeltier und einige andere Arten sind heute lebendig und scheinen die gleichen zu sein wie die, die als Fossilien in Gesteinen gefunden wurden, die bis zu Hunderten von Millionen Jahren alt sind.
Die kombinierten Ergebnisse von Hubble Space Telescope, Spitzer, Galaxy Evolution Explorer (GALEX) und Swift zeigen nun, dass es in unserem eigenen Hinterhof „lebende Galaxienfossilien“ gibt!
Die Hickson Compact Group 31 ist eine von 100 kompakten Galaxiengruppen, die vom kanadischen Astronomen Paul Hickson katalogisiert wurden. Die jüngste Studie von ihnen - geleitet von Sarah Gallagher von der University of Western Ontario in London, Ontario - zeigt, dass die vier Zwerggalaxien darin zusammenkommen (oder "verschmelzen", wie Astronomen sagen).
Solche Begegnungen zwischen Zwerggalaxien werden normalerweise Milliarden von Lichtjahren entfernt gesehen und fanden daher vor Milliarden von Jahren statt. Aber diese Galaxien sind relativ nahe, nur 166 Millionen Lichtjahre entfernt.
Neue Bilder dieses Vierer vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA bieten einen Einblick in die prägenden Jahre des Universums, als der Aufbau großer Galaxien aus kleineren Bausteinen üblich war.
Astronomen wissen seit Jahrzehnten, dass diese Zwerggalaxien gravitativ aneinander ziehen. Ihre klassischen Spiralformen wurden wie Toffee gedehnt und ziehen lange Luft- und Staubströme heraus. Das hellste Objekt im Hubble-Bild sind tatsächlich zwei kollidierende Galaxien. Das gesamte System leuchtet mit einem Feuersturm der Sterngeburt, der ausgelöst wird, wenn Wasserstoffgas durch die engen Begegnungen zwischen den Galaxien komprimiert wird und zusammenbricht, um Sterne zu bilden.
Die Hubble-Beobachtungen haben der Geschichte dieser interagierenden Gruppe wichtige Hinweise hinzugefügt, sodass Astronomen bestimmen können, wann die Begegnung begonnen hat, und eine zukünftige Fusion vorhersagen können.
„Wir haben die ältesten Sterne in einigen alten Kugelsternhaufen gefunden, die vor etwa 10 Milliarden Jahren entstanden sind. Daher wissen wir, dass es das System schon eine Weile gibt “, sagt Gallagher. „Die meisten anderen Zwerggalaxien wie diese haben vor Milliarden von Jahren interagiert, aber diese Galaxien kommen gerade zum ersten Mal zusammen. Diese Begegnung dauert höchstens einige hundert Millionen Jahre, ein Wimpernschlag in der kosmischen Geschichte. Es ist ein äußerst seltenes lokales Beispiel für das, was wir für ein weit verbreitetes Ereignis im fernen Universum halten. “
Mit anderen Worten, ein lebendes Fossil.
Überall, wo die Astronomen in diese Gruppe schauten, fanden sie Chargen von Sternhaufen und Regionen voller Sterngeburten. Das gesamte System ist reich an Wasserstoffgas, aus dem Sterne bestehen. Gallagher und ihr Team verwendeten Hubbles Advanced Camera for Surveys, um den jüngsten und hellsten dieser Cluster aufzulösen. Auf diese Weise konnten sie das Alter der Cluster berechnen, die Geschichte der Sternentstehung verfolgen und feststellen, dass die Galaxien die letzten Phasen der Galaxienassemblierung durchlaufen .
Die Analyse wurde durch Infrarotdaten des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA und ultraviolette Beobachtungen des Galaxy Evolution Explorer (GALEX) und des Swift-Satelliten der NASA gestützt. Diese Daten halfen den Astronomen, die Gesamtmenge der Sternentstehung im System zu messen. „Hubble hat die Schärfe, einzelne Sternhaufen aufzulösen, wodurch wir die Haufen altern konnten“, fügt Gallagher hinzu.
Hubble enthüllt, dass die hellsten Cluster, kräftige Gruppen mit jeweils mindestens 100.000 Sternen, weniger als 10 Millionen Jahre alt sind. Die Sterne ernähren sich von viel Gas. Eine Messung des Gasgehalts zeigt, dass nur sehr wenig verbraucht wurde - ein weiterer Beweis dafür, dass das in den Bildern gezeigte „galaktische Feuerwerk“ ein aktuelles Ereignis ist. Die Gruppe hat ungefähr fünfmal so viel Wasserstoffgas wie unsere Milchstraßengalaxie.
"Dies ist ein klares Beispiel für eine Gruppe von Galaxien auf dem Weg zu einer Fusion, weil so viel Gas alles durcheinander bringen wird", sagt Gallagher. „Die Galaxien sind relativ klein und vergleichbar groß wie die Große Magellansche Wolke, eine Satellitengalaxie unserer Milchstraße. Ihre aus früheren Studien gemessenen Geschwindigkeiten zeigen, dass sie sich relativ zueinander sehr langsam bewegen, nur 60 Kilometer pro Sekunde (134.000 Meilen pro Stunde). Es ist daher schwer vorstellbar, wie dieses System in einer weiteren Milliarde Jahren nicht zu einer einzigen elliptischen Galaxie werden würde. "
Teammitglied Pat Durrell von der Youngstown State University fügt hinzu: „Die vier kleinen Galaxien sind innerhalb von 75.000 Lichtjahren extrem nahe beieinander - wir könnten sie alle in unsere Milchstraße einpassen.“
Warum haben die Galaxien so lange auf ihre Interaktion gewartet? Vielleicht, sagt Gallagher, weil sich das System in einer Region mit geringerer Dichte des Universums befindet, die einem ländlichen Dorf entspricht. Das Zusammenkommen dauerte Milliarden von Jahren länger als bei Galaxien in dichteren Gebieten.
Quelle: HubbleSite-Pressemitteilung. Die Ergebnisse von Gallagher et al. Erscheinen in der Februar-Ausgabe des Astronomical Journal (der Preprint lautet arXiv: 1002.3323).
