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Der saubere und ordentliche Nachbar der Milchstraße

27.01.2016

Viele Galaxien sind regelrecht vollgestopft mit Staub, andere sind mitunter nur von dunklen Streifen aus lichtundurchlässigem kosmischem Ruß durchzogen, die Schleifen zwischen Gas und Sternen bilden. Das Objekt auf diesem neuen Bild, das mit der OmegaCAM-Kamera am VLT-Durchmusterungsteleskop der ESO in Chile aufgenommen wurde, ist hingegen ungewöhnlich – die kleine Galaxie mit dem Namen IC 1613 ist wahrhaft ein Sauberkeitsfanatiker! IC 1613 enthält nur geringe Mengen an kosmischen Staub, was Astronomen einen klaren Blick in das Innere der Galaxie ermöglicht. Hierbei geht es aber nicht nur um das äußere Erscheinungsbild: Die Sauberkeit der Galaxie ist entscheidend für das Verständnis des Universums, das uns umgibt.

Das Objekt auf diesem neuen Bild, das mit der OmegaCAM-Kamera am VLT-Durchmusterungsteleskop der ESO in Chile aufgenommen wurde, ist hingegen ungewöhnlich – die kleine Galaxie mit dem Namen IC 1613 ist wahrhaft ein Sauberkeitsfanatiker! IC 1613 enthält nur geringe Mengen an kosmischen Staub, was Astronomen einen klaren Blick in das Innere der Galaxie ermöglicht. Hierbei geht es aber nicht nur um das äußere Erscheinungsbild: Die Sauberkeit der Galaxie ist entscheidend für das Verständnis des Universums, das uns umgibt.


Die Zwerggalaxie IC 1613

Bild: ESO

IC 1613 ist eine Zwerggalaxie im Sternbild Walfisch. Diese VST-Aufnahme [1] zeigt sehr detailliert die unkonventionelle Schönheit der Galaxie, mit all ihren weit verstreuten Sternen und ihrem hellen, pinkfarbenen Gas.

Der deutsche Astronom Max Wolf entdeckte 1906 das schwache Leuchten von IC 1613. 1928 erkannte sein Landsmann Walter Baade mit dem leistungsstärkeren 2,5-Meter-Teleskop am Mount Wilson-Observatorium in Kalifornien die einzelnen Sterne der Galaxie. Dank dieser Beobachtungen fanden Astronomen heraus, dass sich die Galaxie sehr nahe an der Milchstraße befinden muss, da es nur in den Galaxien, die uns am nächsten sind, möglich ist, solch einzelne nadelfeinen Sterne aufzulösen.

Astronomen konnten inzwischen bestätigen, dass IC 1613 in der Tat ein Mitglied der Lokalen Gruppe ist, eines Galaxienhaufens, der aus mehr als 50 Einzelgalaxien besteht, zu denen auch unsere Heimatgalaxie gehört, die Milchstraße.

IC 1613 selbst befindet sich gerade einmal mehr als 2,3 Millionen Lichtjahre von uns entfernt. Aufgrund ihrer Nähe zu uns gehört sie zu den vergleichsweise gut untersuchten Galaxien. Astronomen haben festgestellt, dass sie zu den irregulären Zwerggalaxien zählt, denen einige Eigenschaften fehlen, wie etwa eine Scheibe aus Sternen, wie sie in manch anderer noch so winzigen Galaxie zu finden ist.

Jedoch macht IC 1613 das, was ihr an äußerer Form fehlt, mit ihrer inneren Ordnung wieder wett. Die Entfernung zu IC 1613 ist mit bemerkenswerter Genauigkeit bekannt, unter anderem aufgrund des ungewöhnlich niedrigen Staubgehalts, sowohl in der Galaxie selbst, als auch entlang der Sichtlinie von der Milchstraße aus gesehen – etwas, das deutlich klarere Beobachtungen möglich macht [2].

Der zweite Grund, warum wir die Entfernung zu IC 1613 so genau kennen, besteht darin, dass die Galaxie etliche bemerkenswerte Sterne zweier unterschiedlicher Typen enthält: Cepheiden und RR-Lyrae-Sterne [3]. Beides sind Sterntypen, die rhythmisch pulsieren und auf charakteristische Weise weiter anwachsen und in festen Intervallen heller werden (eso1311).

Aus unserem täglichen Leben auf der Erde wissen wir, dass leuchtende Objekte wie Glühlampen oder Kerzenflammen umso dunkler erscheinen, je weiter sie von uns entfernt sind. Astronomen können mithilfe dieser logischen Tatsache genau herausfinden, wie weit Dinge im Universum entfernt sind – solange sie wissen, wie hell sie in Bezug auf ihre intrinsische Helligkeit wirklich sind.

Cepheiden und RR-Lyrae-Sterne besitzen die besondere Eigenschaft, dass die Periode, mit der sie heller und wieder dunkler werden, direkt mit ihrer intrinsischen Helligkeit verknüpft ist. Demzufolge können Astronomen die intrinsische Helligkeit bestimmen, in dem sie messen, wie schnell sie fluktuieren. Anschließend können sie diese Werte mit der scheinbaren Helligkeit vergleichen und herausfinden, wie weit entfernt sie sein müssen, um so dunkel zu erscheinen, wie es der Fall ist.

Sterne bekannter intrinsischer Helligkeit können als sogenannte Standardkerzen fungieren, wie Astronomen es nennen, ähnlich einer Kerze mit einer bestimmten Helligkeit, die durch die beobachtete Helligkeit des Flackerns der Flamme als guter Entfernungsmaßstab dient.

Mithilfe von Standardkerzen – wie den veränderlichen Sternen im Inneren von IC 1613 und den selteneren Typ-Ia-Supernova-Explosionen, die über deutlich größere kosmische Distanzen hinweg sichtbar sind – haben Astronomen eine kosmische Entfernungsleiter zusammengesetzt, die immer tiefer in den Weltraum reicht.

Vor Jahrzehnten war IC 1613 für Astronomen nützlich, um herauszufinden, wie veränderliche Sterne genutzt werden können, um die gewaltige Ausdehnung des Universums grafisch darstellen zu können. Nicht schlecht für eine kleine Galaxie ohne jegliche Form.

Endnoten

[1] OmegaCAM ist eine 32-CCD, 256-Millionen-Pixel-Kamera, die am 2,6-Meter-VLT-Durchmusterungsteleskop am Paranal-Observatorium in Chile montiert ist. Weitere Bilder, die mit der OmegaCAM aufgenommen wurden, finden Sie hier.

[2] Kosmischer Staub besteht aus verschiedenen schwereren Elementen, wie Kohlenstoff und Eisen, sowie größeren, körnigeren Molekülen. Staub blockiert nicht nur Licht, wodurch in Staub eingehüllte Objekte schwerer zu beobachten sind, er streut auch vorzugsweise blaues Licht. Als Folge davon erscheinen Objekte durch den kosmischen Staub rötlicher, wenn sie durch unsere Teleskope beobachtet werden, als sie es eigentlich wirklich sind. Astronomen können diese Rötung herausrechnen, wenn sie Objekte untersuchen. Dennoch ist die Beobachtung umso präziser, je geringer die Rötung ist.

[3] Im Gegensatz zu den zwei Magellanschen Wolken ist IC 1613 die einzige irreguläre Zwerggalaxie in der lokalen Gruppe, in der veränderliche Sterne vom Typ RR-Lyrae ausfindig gemacht werden konnten.

Weitere Informationen

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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Dies ist eine Übersetzung der ESO-Pressemitteilung eso1603.

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