Die Galaxie NGC 4383 entwickelt sich, während Gas mit enormer Geschwindigkeit aus ihrem Kern strömt.(Bildnachweis: ESO/A. Watts et al.)
Tremous Explosionen in einer Galaxie in der Nähe der Milchstraße schütten Material, das etwa 50 Millionen Sonnen entspricht, in ihre Umgebung. Astronomen haben dieses galaktische Verschmutzungsereignis in hoher Auflösung kartiert und dabei wichtige Hinweise darauf erhalten, wie sich der Raum zwischen den Galaxien mit chemischen Elementen füllt, die schließlich zu den Bausteinen neuer Sterne werden.
Die Ergebnisse kamen zustande, als das internationale Team NGC 4383, eine Spiralgalaxie im Sternbild Coma Berenices, mit einem Very Large Telescope (VLT)-Instrument namens Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) untersuchte.
NGC 4383 befindet sich etwa 62 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, gehört zum Virgo-Haufen und durchläuft eine seltsame und turbulente Entwicklung. Dabei spuckt die Galaxie einen so großen Gasstrahl aus, dass er sich über 20.000 Lichtjahre im Weltraum ausdehnt. Dieser Gasstrahl, der enorme Mengen an Wasserstoff und schwereren Elementen enthält, bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 671.000 Meilen pro Stunde. Zum Vergleich: Das ist etwa 450 Mal so schnell wie die Höchstgeschwindigkeit eines Lockheed Martin F-16 Düsenjägers.
„Über die Physik von Ausströmungen und ihre Eigenschaften ist nur sehr wenig bekannt, da Ausströmungen sehr schwer zu entdecken sind“, sagte Adam Watts, Leiter des Teams und Forscher an der University of Western Australia, in einer Erklärung. „Das ausgestoßene Gas ist sehr reich an schweren Elementen, was uns einen einzigartigen Blick auf den komplexen Prozess der Vermischung von Wasserstoff und Metallen im ausströmenden Gas ermöglicht.“
Watts erklärte, dass er und sein Team im ausströmenden Gas von NGC 4383 Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und viele andere chemische Elemente nachgewiesen haben.
Gas, das aus der Galaxie NGC 4383 strömt, gesehen mit dem VLT. (Bildnachweis: ESO/A. Watts et al.)
Diese Ausströmungen sind, kurz gesagt, von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung des Kosmos. Die Elemente, die sie in den intergalaktischen Raum schleudern, werden die Bausteine der nächsten Generation von Sternen, Planeten und Monden sein – und möglicherweise sogar die Grundlage für Lebewesen, die eines Tages auf diesen Welten leben werden.
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Das Team vermutet, dass der enorme Gasausfluss aus dieser relativ nahen Galaxie das Ergebnis starker Sternexplosionen im Herzen von NGC 4383 ist. Das liegt daran, dass sich diese Region gerade in einem intensiven Ausbruch der Sternentstehung befindet. Die massereichsten Sterne, die bei diesem Starburst entstehen, verlieren im Laufe ihres Lebens durch starke Sternwinde an Masse. Nach Millionen von Jahren sterben Sterne wie diese in heftigen Supernova-Explosionen.
Sowohl Sternwinde als auch Supernovaexplosionen ziehen Gas und Staub aus einer Galaxie heraus, wodurch ihr Gasreservoir erschöpft wird. Da dieses Reservoir die Bausteine für neue Sterne liefert, hat diese Erschöpfung den Effekt, dass die Sternentstehung in Galaxien, die dieses Phänomen erleben, verlangsamt – und schließlich gestoppt – wird.
Auf dem VLT/MUSE-Bild der galaktischen Fontänen von NGC 4383 ist dieser Materialausfluss als helle rote Filamente zu sehen, die aus dem zentralen Hauptkörper der Galaxie schießen.
Die Erkenntnisse des Teams sind die ersten Ergebnisse der MUSE- und ALMA-Untersuchung MAUVE (Unveiling the Virgo Environment).
„Wir haben MAUVE entwickelt, um zu untersuchen, wie physikalische Prozesse wie Gasausströmungen dazu beitragen, die Sternbildung in Galaxien zu stoppen. NGC 4383 war unser erstes Ziel, da wir vermuteten, dass hier etwas sehr Interessantes passiert, aber die Daten übertrafen alle unsere Erwartungen“, so Catinella abschließend. „Wir hoffen, dass die MAUVE-Beobachtungen in Zukunft die Bedeutung von Gasausströmungen im lokalen Universum bis ins kleinste Detail aufzeigen werden“, so Catinella. Die Forschungsergebnisse des Teams wurden am 22. April in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
