Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kalter Dunst um blaue kompakte Zwerggalaxien

24.04.2002


  • Max-Planck-Wissenschaftler entdecken im Virgo-Cluster zehnmal größere Mengen ultrakalten kosmischen Staubs
  • Bis zu 50 Prozent des optischen Lichts von Galaxien wird in Infrarotlicht umgewandelt

Ähnlich wie Staub in der Erdatmosphäre die untergehende Sonne rot erscheinen lässt, verrät sich Staub in fernen Galaxien dadurch, dass er das blaue Licht von Sternen blockiert. Doch welche Mengen Staub befinden sich tatsächlich in den Galaxien und wie viel Sternenlicht wird von ihm abgeschottet? Dr. Richard J. Tuffs, Dr. Cristina C. Popescu, Dr. D. Pierini und Prof. Heinrich J. Völk von der Abteilung Astrophysik des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg haben in Kooperation mit Wissenschaftlern ausländischer Forschungsinstitute im Infrarot-Bereich die Helligkeit von Spiral- und Zwerggalaxien im Virgo-Cluster gemessen und überraschend große Mengen kalten Staubs entdeckt (The Astrophysical Journal, März 2002). Daraus ergibt sich, dass die Masse des kosmischen Staubs in diesen Galaxien mindestens zehnmal größer ist als bisher angenommen. Auch die Schätzungen des insgesamt von den Sternen abgestrahlten Lichts müssen jetzt deutlich nach oben korrigiert werden: Denn nach diesen Messungen wird bis zu 50 Prozent des sichtbaren optischen Lichts in diesen Galaxien in für das menschliche Auge unsichtbare infrarote Strahlung umgewandelt. Zudem deuten die Infrarot-Untersuchungen darauf hin, dass blaue kompakte Zwerggalaxien offenbar von großen Ansammlungen kosmischen Staubs umgeben sind, ein Zeichen für intergalaktische Materie, die gerade in die Galaxie einströmt und eine neue Generation von Sternen erzeugt.

Fragen nach dem Staub in Galaxien haben Astronomen beschäftigt, schon seit Edwin Hubble vor über 70 Jahren erkannt hat, dass unsere Milchstraße eine Galaxie unter vielen anderen im Universum ist. Direkte Messungen von Staub sind notwendig, um zu verstehen, wie viel Energie überhaupt die Sterne einer Galaxie abstrahlen, welche Farbe dieses Licht hat, und, letztendlich, welche Art von Sternen während der Entwicklungsgeschichte der Galaxie entstanden sind und wie die Milchstraße sich einst als Galaxie formiert hat.

Die Max-Planck-Wissenschaftler haben deshalb die Helligkeit von Galaxien, bei denen man annimmt, dass der kosmische Staub ihr sichtbares Licht teilweise blockiert, im unsichtbaren Infrarot-Licht gemessen. Dazu hatten sie das von Ende 1995 bis April 1998 aktive Infrared Space Observatory (ISO) der Europäischen Raumfahrtagentur ESA auf 63 Spiral- and Zwerggalaxien in dem benachbarten Virgo-Cluster ausgerichtet - die Virgo-Galaxien werden als repräsentativ für die Mehrzahl von Galaxien in unserem Universum angesehen. Dank der außergewöhnlichen Empfindlichkeit der ISOPHOT-Kamera im langwelligen Infrarotbereich ist so die erste statistische Übersicht der gesamten-Infrarotemission von "normalen" Galaxien entstanden.

"Abb.:Die Spiral Galaxie NGC4178 im Virgo Cluster. Die Farben zeigen die Helligkeit des optischen Lichts der Sterne in dieser Galaxie und reichen von Blau (schwache Emission) über Grün, Gelb und Rot bis zu Weiß (starke Emission). Die Linien in dem Rechteck zeigen die Konturen von Staub mit gleicher Infrarot-Helligkeit, aufgenommen mit dem Infrarot-Observatorium ISO. Deutlich ist zu sehen, dass der Staub über die gesamte sichtbare Ausdehnung der Galaxie von 70.000 Lichtjahren verteilt ist. " "Foto: Max-Planck-Institut für Kernphysik"

Dabei entdeckten die Forscher in fast allen gemessenen Galaxien intensive Infrarot-Emissionen von sehr kalten Staub-Partikeln. Die Abbildung zeigt eine Kombination aus der Infrarot-Emission der Spiralgalaxie NGC4178 und ihrer Aufnahme im optisch sichtbaren Bereich. Zu ihrer Überraschung stellten die Astronomen fest, dass die Temperatur des kalten Staubes in den Virgo-Galaxien mit bis zu minus 263 Grad Celsius nur zehn Grad über dem Absoluten Nullpunkt liegt. In der Konsequenz müssen jetzt in der Astronomie die bisher gemessenen Massen des kosmischen Staubs in diesen Galaxien um den Faktor zehn erhöht werden. Die ISO-Daten zeigen zudem, dass in normalen Galaxien bis zur Hälfte des gesamten Energie-Ausstoßes der Sterne von sichtbarem optischen Licht in Infrarot-"Licht" umgewandelt wird - auch das ist deutlich mehr, als bisher erwartet worden war. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, auch die Schätzungen des insgesamt von den Sternen abgestrahlten Lichts entsprechend nach oben zu korrigieren.

Doch die größte Überraschung lieferten bei diesen Messungen die so genannten blauen kompakten Zwerggalaxien im Virgo-Cluster. Diese Galaxien werden deshalb so bezeichnet, weil sie im optischen Bereich mit kaum einem Zehntel der Größe unserer Galaxie erscheinen und von jungen, massiv in blauem Licht leuchtenden Sternen überstrahlt werden, von denen jeder zehntausend Mal heller als unsere Sonne strahlt. Deshalb wurde bisher vermutet, kosmischer Staub, der diesem intensiven Licht ausgesetzt ist, müsse sehr warm sein. Stattdessen entdeckten die Astronomen bei diesen Zwerggalaxien große Mengen sehr kalten Staubs - den kältesten Staub in allen beobachteten Galaxien im Virgo-Cluster. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass dieser Staub deshalb so kalt ist, weil er sich nicht innerhalb sondern weit außerhalb dieser Galaxien befindet, in großer Entfernung von den hell strahlenden Sternen. Die Max-Planck-Wissenschaftler vermuten deshalb: "Die Infrarot-Augen von ISO könnten eine staubige Mischung intergalaktischer Materie aufgespürt haben, aus der sich die Galaxie noch weiter entwickelt."

Originalarbeiten:Tuffs, R.J., Popescu, C.C., Pierini, D., Völk, H.J., Hippelein, H. , Leech, K., Metcalfe,L., Heinrichsen, I. & Xu, C.: Far-Infrared Photometry of a Statistical Sample of Late-Type Virgo Cluster Galaxies The Astrophysical Journal Supplement Series, vol. 139, p. 37-79, March 15, 2002.

Popescu, C.C., Tuffs, R.J., Völk, H.J., Pierini, D. & Madore, B.F.: Cold Dust in Late-Type Virgo Cluster Galaxies, The Astrophysical Journal, vol. 567, p. 221-236, March 1, 2002.

Siehe auch MPG-Presseinformation 64/99 "Unerwartet staubiges Universum".

Dr. Bernd Wirsing | Presseinformation

Weitere Berichte zu: Astrophysical Cluster ISO Popescu Virgo Virgo-Cluster Zwerggalaxie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie