Galaxienentwicklung: Halopopulation nach Verjüngungskur
![Galaxie Centaurus A und ihr galaktischer Halo Galaxie Centaurus A und ihr galaktischer Halo](https://static.spektrum.de/fm/912/f2000x857/heic1415b.jpg)
Centaurus A im südlichen Sternbild Zentaur zählt mit einer scheinbaren Helligkeit von 6,6 mag zu den hellsten Galaxien am Himmel. Im Optischen zeigt sie sich als elliptische Galaxie, deren innere Region von einem Band aus Staub durchzogen und verdeckt wird. In diesem wurden zahlreiche Sternentstehungsgebiete beobachtet. Zudem ist Centaurus A eine der hellsten Radioquellen am Himmel. Die den Zentralbereich umgebenden ausgedehnten Radioemissionsgebiete zeugen von ultraschnellen Elektronen in magnetischen Feldern. Zusätzlich zeigen sich bei Beobachtungen im Röntgenbereich relativistische Jets. Sie gehen vom aktiven Kern aus und werden von einem extrem massereichen Schwarzen Loch, das über eine Akkretionsscheibe Materie aufsammelt, angetrieben. Damit ist Centaurus A mit einer Entfernung von rund zwölf Millionen Lichtjahren die uns nächste Radiogalaxie.
Die Aktivität sowie die zahlreichen Sternentstehungsregionen entlang des auffälligen Staubbands sprechen dafür, dass die Galaxie in der Vergangenheit mit einer großen Spiralgalaxie kollidierte und beide zu einem einzelnen System verschmolzen. Das bestätigen auch Beobachtungen im nahen Infrarot, die eine Scheibenstruktur als Überbleibsel des Ereignisses erkennen lassen.
Die Astronomin Marina Rejkuba von der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Garching und ihr internationaler Kollegenstab beobachteten die Galaxie mit dem Weltraumteleskop Hubble. Ihr Ziel war es, die äußeren, kaum sichtbaren Regionen zu untersuchen. Dem inneren und hellen Bereich schließt sich nach außen hin der so genannte galaktische Halo an. Diese Zone ist vergleichsweise staubfrei, arm an Gasvorkommen und auch von Sternen nur spärlich besiedelt. Aus diesem Grund erscheint der Halo sehr leuchtschwach und lässt sich nur schwer untersuchen. Daher konnten bisher nur wenige Halos um andere Galaxien beobachtet werden. Die Eigenschaften der Sterne innerhalb des Halos liefern aber wichtige Hinweise zur Entstehung und Entwicklung der jeweiligen Muttergalaxien.
Zur Untersuchung dieser Sternpopulationen blickten die Forscher auf ein rund 450 000 Lichtjahre langes und 295 000 Lichtjahre breites Gebiet um Centaurus A. Dessen Länge entspricht am Himmel dem achtfachen Monddurchmesser. Dabei fanden die Forscher Halosterne sogar noch in den äußersten Bereichen, deren Entfernungen vom Galaxienzentrum dem 25-fachen effektiven Radius von Centaurus A entsprechen. So weit entfernte Sterne zu finden, war bereits unwahrscheinlich. Noch überraschender sind jedoch ihre chemischen Zusammensetzungen. Der kugelförmige galaktische Halo der Milchstraße und anderer Spiralgalaxien wird vorwiegend von alten, metallarmen Sternen bevölkert. Da in dieser Zone keine neuen Sterne entstehen, bieten sie Hinweise auf die Entwicklungsgeschichte und werden als Überbleibsel von in der Vergangenheit aufgesammelten kleinen Galaxien gedeutet.
Auch in Centaurus A nimmt insgesamt der Gehalt an schweren Elementen in den Sternen von innen nach außen ab, dennoch befinden sich auch in den entferntesten Bereichen Sterne mit hoher Metallizität. Sie sind mit Elementen schwerer als Wasserstoff und Helium angereichert. Da diese erst innerhalb früherer Sterne erzeugt werden, müssen die metallreichen Sterne einer jüngeren Sternpopulation angehören. Des Weiteren weist der Halo von Centaurus A eine deutlich in die Länge gestreckte Struktur auf. Beide Befunde deuten die Forscher als weitere Hinweise dafür, dass die heutige Centaurus A aus einer Verschmelzung mit einer großen Spiralgalaxie hervorgegangen ist. Bei diesem Prozess wurden Sterne unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung aus der Scheibe der Spiralgalaxie in die Außenbereiche des späteren Gesamtsystems geschleudert.
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