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Nachträgtlicher VLT-Blick auf eine seltsame kosmische Kollision

09.12.2015

In neuen Aufnahmen vom Very Large Telescopes der ESO am Paranal-Observatorium sind die spektakulären Auswirkungen eines 360 Millionen Jahre alten kosmischen Zusammenstoßes deutlich zu erkennen. Unter den Überbleibseln findet sich auch eine seltene und rätselhafte junge Zwerggalaxie. Diese Galaxie bietet Astronomen eine ausgezeichnete Gelegenheit, um mehr über ähnliche Galaxien zu erfahren, von denen man ausgeht, dass sie im frühen Universum häufig vorkamen. Normalerweise sind sie jedoch zu lichtschwach und weit entfernt, um sie mit heutigen Teleskopen beobachten zu können.

NGC 5291, das verwaschene goldfarbene, eiförmige Objekt, das die Mitte dieses Bildes dominiert, ist eine elliptische Galaxie, die sich ungefähr 200 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Centaurus (der Zentaur) befindet.


In dieser neuen Aufnahme vom Very Large Telescopes der ESO am Paranal-Observatorium sind die spektakulären Auswirkungen eines 360 Millionen Jahre alten kosmischen Zusammenstoßes deutlich zu erkennen. Unter den Überbleibseln, die die elliptische Galaxie NGC 5291 in der Mitte umgeben, findet sich auch eine seltene und rätselhafte junge Zwerggalaxie. Diese Galaxie bietet Astronomen eine ausgezeichnete Gelegenheit, um mehr über ähnliche Galaxie zu erfahren, von denen man ausgeht, dass sie im frühen Universum häufig vorkamen. Normalerweise sind sie jedoch zu lichtschwach und weit entfernt, um sie mit heutigen Teleskopen beobachten zu können.

Herkunftsnachweis: ESO

Vor über 360 Millionen Jahren war NGC 5291 in eine dramatische und gewaltsame Kollision verwickelt, als eine andere Galaxie mit immenser Geschwindigkeit durch ihren Kern raste. Der kosmische Zusammenstoß verursachte einen  gewaltigen Ausstoß an Gas in den umliegenden Raum, das später in Form eines Rings um NGC 5291 verschmolz [1].

Im Laufe der Zeit sammelte sich Materie in diesem Ring und kollabierte, wodurch Dutzende Sternentstehungsgebiete und mehrere Zwerggalaxien entstanden sind, die in dem neuen Bild als hellblaue und weiße Gebiete erkennbar sind, die um NGC 5291 verstreut sind. Der massereichste und leuchtkräftigste Materieklumpen, rechts von NGC 5291, ist einer dieser Zwerggalaxien wird als NGC 5291N bezeichnet. Die Aufnahme entstand mit dem FORS-Instrument, das am VLT montiert ist.

Man geht davon aus, dass die Milchstraße, wie alle großen Galaxien, durch eine Anhäufung kleinerer Zwerggalaxien in den frühen Jahren des Universums entstanden ist. Wenn die kleinen Galaxien ganz alleine bis zum heutigen Tag überlebt haben, enthalten sie jetzt für gewöhnlich viele sehr alte Sterne.

Dennoch scheint es in NGC 5291N bisher noch keine alten Sterne zu geben. Detaillierte Beobachtungen mit dem MUSE-Spektrograf [2] ergaben, dass die äußeren Bereiche der Galaxie Eigenschaften aufweisen, die üblicherweise mit der Entstehung neuer Sterne in Verbindung gebracht werden. Das, was allerdings beobachtet wurde, wird von den heutigen theoretischen Modellen nicht vorhergesagt, weshalb Astronomen vermuten, dass diese ungewöhnlichen Eigenschaften das Ergebnis der gewaltigen Zusammenstöße von Gas in dieser Region sein können.

NGC 5291N sieht nicht aus wie eine typische Zwerggalaxie, sondern besitzt auffällig viele Ähnlichkeiten mit den klumpigen Strukturen, die in vielen Galaxien mit Sternentstehung im weit entfernten Universum vorhanden sind. Dies macht sie zu einem einzigartigen System in unserem hiesigen Universum und zu einem wichtigen Untersuchungsobjekt, um frühe gashaltigen Galaxien zu untersuchen, die normalerweise zu weit entfernt sind, um im Detail von heutigen Teleskopen beobachtet zu werden.

Dieses ungewöhnliche System wurde im Vorfeld bereits von zahlreichen bodengebundenen Teleskopen untersucht, einschließlich des 3,6-Meter-Teleskops der ESO am La Silla-Observatorium [3]. Jedoch haben die Leistungsfähigkeit von MUSE, FORS und des Very Large Telescope es erst jetzt ermöglicht, einen Teil der Geschichte und Eigenschaften von NGC 5291N zu bestimmen.

Zukünftige Beobachtungen, einschließlich derer des European Extremely Large Telescope (E-ELT), könnten es Astronomen ermöglichen, die verbleibenden Geheimnisse dieser Zwerggalaxien zu enträtseln.

Endnoten

[1] NGC 5291 wechselwirkt aktuell auch schwach mit MCG-05-22-005 – die auch als Muschelgalaxie bekannt ist — die ungewöhnliche kommaförmige Galaxie, die aus dem leuchtkräftigen Kern von NGC 5291 zu saugen scheint.

[2] NGC 5291N wurde mit Integralfeldspektografie während MUSEs erstem wissenschaftlichen Prüfungslauf beobachtet. Integralfeldspektografie sammelt an jedem Punkt des Himmels ein Spektrum und liefert damit eine leistungsstarke dreidimensionale Ansicht des Zielobjekts. Durch die MUSE-Beobachtungen kamen unerwartete Sauerstoff- und Wasserstoffemissionslinien in den Außenbereichen von NGC 5291N zum Vorschein.

[3] NGC 5291 wurde von Astronomen mit dem 3,6-Meter-Teleskop der ESO am La Silla-Observatorium bereits 1978 untersucht. Diese Beobachtungen enthüllten große Mengen an Materie im intergalaktischen Raum rund um die Galaxie, von denen wir jetzt wissen, dass es sich um Sternentstehungsgebiete und mehrere Zwerggalaxien handelt, die entstanden sind, als der gasförmige Ring der Galaxie kollabierte.

Weitere Informationen

Die hier präsentierten Forschungsergebnisse von J. Fensch et al. erscheinen demnächst unter dem Titel “Ionization processes in a local analogue of distant clumpy galaxies: VLT MUSE IFU spectroscopy and FORS deep images of the TDG NGC 5291N” in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics.

Die beteiligten Wissenschaftler sind J. Fensch (Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/IRFU/SAp, Universite Paris Diderot, Gif-sur-Yvette, Frankreich [CEA]), P.-A. Duc (CEA) , P. M. Weilbacher (Leibniz-Institut für Astrophysik, Potsdam), M. Boquien (University of Cambridge, Großbritannien; Universidad de Antofagasta, Chile) und E. Zackrisson (Universität Uppsala, Schweden).

Die Europäische Südsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch 16 Länder: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Italien, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO verfügt über drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist einer der Hauptpartner bei ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das European Extremely Large Telescope (E-ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

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Kontaktinformationen

Carolin Liefke
ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie
Heidelberg, Deutschland
Tel: 06221 528 226
E-Mail: eson-germany@eso.org

Jérémy Fensch
Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/IRFU/SAp, Universite Paris Diderot
Gif-sur-Yvette, France
E-Mail: jeremy.fensch@gmail.com

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Dies ist eine Übersetzung der ESO-Pressemitteilung eso1547.

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