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Extragalaktische Astronomie: Eine Gaswolke für elliptische Galaxien

Obwohl in elliptischen Galaxien meist keine Sterne mehr entstehen, sind die Zutaten dafür prinzipiell vorhanden. Genau wie die sonst so unterschiedlichen Spiralgalaxien sind diese Galaxien von Wolken aus Wasserstoff umgeben. Die Herkunft des Gases ist allerdings nicht bekannt.
Eine elliptische Galaxie

Blau, heiß und aktiv gegen rot, kühl und größtenteils am Ende der Entwicklung angelangt: Eigentlich sind die Unterschiede zwischen Spiralgalaxien und elliptischen Galaxien klar. In Spiralgalaxien wie unserem Milchstraßensystem gibt es zahlreiche Regionen aktiver Sternentstehung. Ihre blaue Färbung erhalten sie durch das Licht der dortigen jungen, massereichen Sterne. In den älteren elliptischen Galaxien hingegen gibt es von dieser Sorte heller Himmelskörper nur noch wenige Exemplare und die Sternentstehung ist überwiegend zum Stillstand gekommen. Der Grund dafür ist ein Materialmangel: Es ist nicht mehr genügend Gas vorhanden, aus dem sich neue Sterne bilden könnten.

Eine elliptische Galaxie | Die Aufnahme zeigt die elliptische Galaxie NGC 1316. Astronomen konnten nun zeigen, dass elliptische Galaxien, ähnlich wie Spiralgalaxien, von einem Halo aus Gas umgeben sind. Obwohl in elliptischen Galaxien zwar größtenteils keine Sterne mehr entstehen, wäre das Material dafür also doch prinzipiell vorhanden. Der Ursprung der Gashalos ist im Moment allerdings noch unbekannt.
Ganz so einfach wie angenommen ist die Lage aber anscheinend doch nicht. Wie ein Astronomenteam um Christopher Thom vom Space Telescope Science Institute nun berichtet, haben die Forscher Gaswolken in der Umgebung von elliptischen Galaxien gefunden, die sich von denen um Spiralgalaxien nicht unterscheiden.

Die Wissenschaftler untersuchten diese Gaswolken indirekt mit dem NASA-Weltraumteleskop Hubble. Für ihre Stichprobe verwendeten sie elliptische Galaxien, in deren Nähe sich leuchtstarke Quasare befanden. Das Licht dieser Quasare durchquert auf dem Weg zur Erde auch die Umgebung um die Galaxie. Ist diese mit Gas gefüllt, so wird ein Teil des Lichts absorbiert. Die Absorptionslinien im Spektrum des Quasars entstehen, wenn neutraler Wasserstoff in einen höheren Energiezustand angeregt wird. Eine Analyse dieser Linien liefert anschließend Aufschluss über die Dichte und die Temperatur des Wasserstoffs.

Die Stichprobe umfasste 15 elliptische Galaxien. Zwar ließen sich in vier Fällen keine Halos nachweisen. Für den Rest allerdings fanden die Wissenschaftler allerdings Gaswolken. Darüber hinaus wiesen diese keinen signifikanten Unterschied in Temperatur und Wärme im Vergleich zu den Halos um Spiralgalaxien auf. Diese Ergebnisse werfen nun neue Fragen auf: Woher kommt das Gas?

Möglich wäre, dass die elliptischen Galaxien ihren ursprünglichen Vorrat an Wasserstoff nie völlig aufgebraucht haben, oder dass Supernova-Explosionen im Inneren der Galaxie Material hinausgeblasen haben. Die Wissenschaftler schätzen es aber als wahrscheinlicher ein, dass sich Gas aus dem interstellarem Medium als Halo um die elliptischen Galaxien angesammelt hat, oder dass er entstanden ist, als heiße Gaswolken in der Umgebung der Galaxien abkühlten. Der Sternentstehungsstopp in elliptischen Galaxien lässt sich also nicht allein auf einen Materialmangel zurückführen – sie sind wohl doch komplexere Systeme als bislang angenommen.

  • Quellen
arXiv:1209.5442, 24. September 2012

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