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Unverhüllte Blicke auf Spiralgalaxien

27.10.2010
Mit der leistungsstarken Kamera HAWK-I am Very Large Telescope (VLT) der ESO auf dem Paranal-Observatorium in Chile haben Astronomen besonders scharfe Infrarot-Aufnahmen von sechs Spiralgalaxien gewonnen. Die Bilder zeigen die Galaxien in einem völlig neuen Licht und sollen verstehen helfen, wie die auffälligen Spiralmuster in Galaxien entstehen und sich im Laufe der Zeit verändern.

HAWK-I [1] ist eine der neuesten Kameras am Very Large Telescope (VLT) der ESO und arbeitet im infraroten Wellenlängenbereich. Im Vergleich zu der älteren, aber nach wie vor häufig genutzten VLT-Infrarotkamera ISAAC hat HAWK-I die sechzehnfache Pixelzahl und deckt außerdem mit einer einzigen Aufnahme einen weit größeren Himmelsausschnitt ab. Dank moderner Technologie ist HAWK-I außerdem deutlich empfindlicher für Infrarotlicht als ISAAC [2].


Eine Galerie von Spiralgalaxien, aufgenommen im Infraroten mit HAWK-I. Bilder: ESO/P. Grosbøl

Im Infrarotlicht werden hell leuchtende Gaswolken und dunkler Staub, wie sie zum Beispiel in den Spiralarmen von Galaxien zu finden sind, durchsichtig. HAWK-I ist daher ideal dafür geeignet, zu untersuchen, was sich sonst hinter diesen Gas- und Staubwolken verbirgt: die Unmengen an älteren Sternen in den Spiralarmen der Galaxie.

Die sechs gezeigten Galaxien wurden im Rahmen einer Studie über die Spiralstruktur von Galaxien beobachtet, die von Preben Grosbøl von der ESO geleitet wird. Die Aufnahmen sollen dazu dienen, die komplexen und subtilen Vorgänge zu verstehen, durch die sich Sterne in solchen Galaxien zu makellosen Spiralmustern anordnen.

Das erste Bild zeigt NGC 5247, eine Spiralgalaxie, die von zwei mächtigen Spiralarmen dominiert wird. Sie ist 60–70 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und befindet sich im Tierkreissternbild der Jungfrau (lateinisch Virgo). Von der Erde aus schaut man direkt von oben auf ihre Feuerradstruktur.

Die Galaxie auf der zweiten Aufnahme ist Messier 100 oder NGC 4321, ein Paradebeispiel für eine sogenannte “Grand Design”-Spiralgalaxie mit deutlich sichtbaren, wohldefinierten Spiralarmen. Sie wurde im 18. Jahrhundert entdeckt und ist rund 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Messier 100 ist ein Mitglied des Virgohaufens von Galaxien und liegt im Sternbild Coma Berenices (lateinisch für “Haar der Berenike”, benannt nach der ägyptischen Königin Berenike II).

Auf dem dritten Bild sieht man NGC 1300, eine Spiralgalaxie, deren Arme von den Enden eines auffälligen zentralen Balkens ausgehen. NGC 1300, ein typisches Beispiel einer Balkenspiralgalaxie, liegt in rund 65 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Eridanus (Fluss Eridanus).

NGC 4030, die Spiralgalaxie auf der vierten Aufnahme, ist etwa 75 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und befindet sich (wie NGC 5247) im Sternbild Jungfrau. 2007 entdeckte der japanische Astronaut und Amateurastronom Takao Doi eine Supernova in dieser Galaxie. Supernovae sind die Explosionen, mit denen massereiche Sterne ihr Leben beenden, und leuchten kurzzeitig so hell auf wie die gesamte Galaxie, in der sie stattfinden.

Bild Nr. 5 zeigt NGC 2997, eine Spiralgalaxie in etwa 30 Millionen Lichtjahren Entfernung im Sternbild Antlia (die Luftpumpe). NGC 2997 ist das hellste Mitglied der Antlia-Galaxiengruppe, die zum so genannten Lokalen Superhaufen gehört. Die Lokale Gruppe, zu der auch unsere Milchstraße gehört, ist ebenfalls Teil des Lokalen Superhaufens.

Die letzte Aufnahme zeigt NGC 1232, eine weitere Galaxie in rund 65 Millionen Lichtjahren Entfernung im Sternbild Eridanus. Sie ist als intermediäre Spiralgalaxie klassifiziert – also irgendwo zwischen einer normalen Spiralgalaxie und einer Balkenspirale. Diese Galaxie und ihr kleiner Begleiter NGC 1232A waren Ziel einer der ersten, allerdings im sichtbaren Licht aufgenommenen Aufnahmen, die mit dem VLT gemacht wurden (eso9845). Mehr als zehn Jahre später zeigt uns die Aufnahme von HAWK-I NGC 1232 im Infrarotlicht von einer ganz anderen Seite.

Diese Galerie von Galaxien illustriert, wie gut HAWK-I die Spiralstruktur der sechs Galaxien bis ins kleinste Detail und mit einer Deutlichkeit sichtbar machen kann, die nur durch Infrarotbeobachtungen möglich wird.

Notizen

[1] Das Akronym HAWK-I steht für High-Acuity Wide-field K-band Imager (etwa “Kamera für das [infrarote] K-Band mit großem Gesichtsfeld und hoher Schärfeleistung”), Technische Details der Kamera sind in einer früheren Pressemitteilung dargestellt (eso0736, auf Englisch).

[2] Weitere Informationen über die Instrumente des VLT unter http://www.eso.org/public/teles-instr/vlt/vlt-instr.html (auf Englisch)

Weitere Informationen

Die Europäische Südsternwarte ESO (European Southern Observatory) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch ihre 14 Mitgliedsländer: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Italien, die Niederlande, Österreich, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz, die Tschechische Republik und das Vereinigte Königreich. 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 betreibt drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Nordchile: 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, sowie VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt. Die ESO ist der europäische Partner für den Aufbau des Antennenfelds ALMA, das größte astronomische Projekt überhaupt. Derzeit entwickelt die ESO das European Extremely Large Telescope (E-ELT) für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren und Infrarotlichts, mit 42 Metern Spiegeldurchmesser ein Großteleskop der Extraklasse.

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-Mitgliedsstaaten (und einigen weiteren Ländern) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg.

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Carolin Liefke | ESO Science Outreach Network
Weitere Informationen:
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