Hubble-Teleskop beobachtet, wie die Milchstraße ihrem galaktischen Nachbarn Gas entzieht


Dieses künstlerische Konzept zeigt die Große Magellansche Wolke (Large Magellanic Cloud, LMC) im Vordergrund, während sie durch den gasförmigen Halo der viel massereicheren Milchstraße verläuft. (Bildnachweis: NASA, ESA, Ralf Crawford (STScI))

In ihrer galaktischen Nachbarschaft kann die Milchstraße so etwas wie ein Tyrann sein.

Die beiden nächsten Nachbarn unserer Galaxie sind zwei Zwerggalaxien, die Große Magellansche Wolke (LMC) und die Kleine Magellansche Wolke (SMC). Da sie eine viel geringere Masse haben (die LMC hat beispielsweise nur 10 % der Masse der Milchstraße), sind diese nahe gelegenen Galaxien weitgehend der Schwerkraft unserer Galaxie ausgeliefert.

Wenn wir eine typische Galaxie betrachten, können wir in ihrem Zentrum helle Sterne sehen. Wenn man sich vom Zentrum nach außen bewegt, nimmt die Konzentration der Sterne ab und verschwindet schließlich ganz. Jenseits der dichten Sternumgebung einer Galaxie befindet sich jedoch ein Halo aus Gas, Staub und umherwandernden Sternen, der sich weit über die sichtbaren Grenzen des Reiches hinaus erstreckt.

Das Gleiche gilt für die LMC und die SMC.

Eine brandneue Studie, die auf Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops beruht, untermauert den Ruf unserer Galaxie als Tyrann, denn sie zeigt, dass die Größe des Halos der LMC etwa zehnmal kleiner ist als die Halos anderer Galaxien mit der Masse der LMC, was auf einen vergangenen Zwischenfall mit der Milchstraße hindeutet, bei dem unsere Galaxie der LMC einen Teil ihres Materials entzogen hat. Die Forscher nutzten Beobachtungen der LMC aus Hubbles Ultraviolett-Sicht.

„Die LMC ist ein Überlebenskünstler“, sagte Andrew Fox von AURA/STScI für die Europäische Weltraumorganisation in Baltimore, der die Beobachtungen geleitet hat, in einer Pressemitteilung.

„Auch wenn er viel Gas verloren hat, bleibt genug übrig, um weiterhin neue Sterne zu bilden. Es können also immer noch neue Sternentstehungsgebiete geschaffen werden. Eine kleinere Galaxie hätte das nicht überlebt – es gäbe kein Gas mehr, sondern nur noch eine Ansammlung alternder roter Sterne.“

Trotz des Verlustes großer Teile ihres Gases konnte die LMC eine kompakte Blase ihres früheren Materials bewahren – Material, das für die Galaxie von entscheidender Bedeutung ist, um weiterhin Sternbildung zu unterstützen.

„Aufgrund des riesigen Halos der Milchstraße wird das Gas der LMC abgeschnitten oder gelöscht“, erklärte Sapna Mishra, die Hauptautorin der Studie, in einer Erklärung. „Aber selbst bei dieser katastrophalen Wechselwirkung mit der Milchstraße ist die LMC aufgrund ihrer hohen Masse in der Lage, 10 Prozent ihres Halos zu bewahren.“

Hubbles Fähigkeiten zur Erkennung ultravioletter Strahlung machten es zum idealen Instrument für diese Studie. Die Forscher beobachteten den Halo der LMC, indem sie das Hintergrundlicht von 28 hellen Quasaren, den hellsten Teilen aktiver galaktischer Kerne, als eine Art „Leuchttürme“ nutzten. Dadurch konnten sie das Gas des Halos indirekt durch die Absorption des Hintergrundlichts der Quasare sehen.

Die Forscher nutzten die Daten des Hubble Cosmic Origins Spectrograph (COS), um das Licht in seine einzelnen Wellenlängen zu zerlegen und so Hinweise auf die Temperatur, Geschwindigkeit und Zusammensetzung des Gases im Halo zu erhalten.

Die Beobachtung der Annäherung der LMC an die Milchstraße kann den Forschern helfen, die galaktische Dynamik des frühen Universums zu verstehen, einer Zeit, in der die Galaxien viel enger beieinander lagen und gezwungen waren, ständig miteinander in Wechselwirkung zu treten. Es zeigt den Forschern auch, wie viele Variablen während der galaktischen Entwicklung im Spiel sein können.

Als Nächstes wollen die Forscher einen Blick auf den Halo der LMC aus einem anderen Blickwinkel werfen.

„In diesem neuen Programm werden wir fünf Sichtlinien in der Region untersuchen, in der der Halo der LMC und der Halo der Milchstraße kollidieren“, sagte Scott Lucchini, Mitautor der Forschung, in einer Erklärung. „Das ist der Ort, an dem die Halos zusammengedrückt werden, wie zwei Ballons, die gegeneinander drücken.“

Die Studie muss noch in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht werden; ein Vorabdruck ist hier zu finden.

Conor Feehly

Conor Feehly ist ein in Neuseeland lebender Wissenschaftsautor. Er hat einen Master-Abschluss in Wissenschaftskommunikation von der University of Otago, Dunedin, erworben. Seine Artikel sind im Cosmos Magazine, Discover Magazine und ScienceAlert erschienen. Er schreibt hauptsächlich über Themen aus den Bereichen Neurowissenschaften und Psychologie, aber auch über eine Reihe wissenschaftlicher Themen, von Astrophysik bis Archäologie.

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