Sternengeburt mit kosmischem Feuerwerk

News: Sternengeburt mit kosmischem Feuerwerk

Neue Bilder vom Hubble-Weltraumteleskop zeigen zwei Galaxien, die - in kosmischen Dimensionen gerechnet - seit kurzem zusammenstoßen. Mitten im Herzen der Kollision entstehen über 1000 helle, junge Sternenhaufen in einer Art heftiger Feuertaufe.

Gleich zu zwei Themen, mit denen sich Astronomen beschäftigen, liefern die Aufnahmen Datenmaterial:

Wie ist der zeitliche Verlauf eines Zusammenstoßes von Galaxien? Warum sehen einige Galaxien spiralförmig aus, andere dagegen elliptisch?
Wie bilden sich aus riesigen Wasserstoffwolken im Weltall Kugelsternhaufen?

„Schon allein die Anzahl dieser jungen Sternenhaufen ist erstaunlich”, sagt Brad Whitmore vom Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland. Francois Schweizer vom Carnegie Institution of Washington fügt hinzu: „Diese Galaxie ist ein ausgezeichnetes Labor, um die Entstehung von Sternen und Sternenhaufen zu studieren, da es sich um das nächstgelegene und jüngste Beispiel zweier zusammenstoßender Galaxien handelt.”

Die Antennen-Galaxie ist in nur 63 Millionen Lichtjahren Entfernung im Sternbild Rabe (Corvus) zu finden. Sie trägt ihren Namen wegen der beiden Schweife aus leuchtender Materie, die sich durch den Zusammenstoß gebildet haben und an die Antennen von Insekten erinnern.

Zusammen mit den Untersuchungsergebnissen von anderen Kollisionen galaktischen Ausmaßes ergaben sich einige Überaschungen für die Forscher:

Kugelsternhaufen sind nicht unbedingt Überreste der ersten Generation von Sternen, die in einer Galaxie entstanden sind. Stattdessen könnte es sich auch um übriggebliebene Zeugnisse von Zusammenstößen aus jüngerer Zeit handeln.
Die Vorläufer von Sternenhaufen scheinen riesige Wolken aus kaltem Wasserstoffgas zu sein. Sie haben Durchmesser von einigen Dutzenden bis hin zu Hunderten von Lichtjahren. Diese Wolken werden während der Kollision von dem umgebenden heißen Gas zusammengedrückt und kollabieren dann aufgrund ihrer eigenen Schwerkraft. Bildlich gesprochen, werden die Gasansammlungen bei der Kollision wie eine Kette von Feuerwerkskörpern gezündet und zeigen ein wahres Feuerwerk von neugebildeten Sternen.
Anhand des Alters der Sternenhaufen kann die bisherige Dauer von Zusammenstößen abgeschätzt werden. Damit läßt sich Schritt für Schritt verstehen, welche komplizierten Ereignisse bei einem Zusammenstoß stattfinden. Vielleicht hilft es sogar, das Rätsel zu lösen, wie eine Spiralgalaxie sich in eine elliptische Galaxie wandelt.

Andere Aufnahmen vom Hubble-Teleskop zeigen, daß fast ein Drittel der sehr weit entfernten Galaxien, die noch aus der Frühzeit des Universums stammen, mit anderen Galaxien wechselwirken, ähnlich wie die jüngere Antennen-Galaxie. Insbesondere auf einem langbelichteten Bild (dem sogenannten Hubble Deep Field) ist eine Fülle von merkwürdig geformten Galaxien zu sehen, die teilweise zerstört zu sein scheinen. Sie liefern den direkt sichtbaren Beweis, daß in den frühen Tagen des Universums Kollisionen von Galaxien eher die Regel als die Ausnahme darstellten.

Diese weit entfernten Kollisionen sind zu schwach und zu klein, um sehr detailliert untersucht werden zu können (siehe Spektrum der Wissenschaft 4/97, Seite 62). Das Beispiel der Antennen-Galaxie ist daher ein Glücksfall für die Astronomen. „Die Detailgenauigkeit dieser Bilder ist verblüffend und verkörpert beides: einen wahrgewordenen Traum und den Alptraum, eine so riesige Datenmenge auszuwerten”, sagt Whitmore.

Dank der hohen Empfindlichkeit und dem hervorragenden Auflösungsvermögen des Hubble-Weltraumteleskops konnten die Wissenschaftler über 1000 äußerst helle Sternenhaufen ausmachen. Mit Fernrohren auf der Erde sind nur die allerhellsten davon zu sehen. Im Vergleich mit anderen galaktischen Zusammenstößen ergab sich, daß junge Sternenhaufen sehr helles blaues Licht abstrahlen und dann mit zunehmendem Alter schwächer leuchten und mehr rotes Licht aussenden. Dadurch ist es möglich, Bilder von Kollisionen chronologisch einzuordnen.

Zusätzlich zu diesem Schaufenster in die Entstehunggeschichte von Sternen und Galaxien, könnte Hubble auch einen Einblick in das zukünftige Schicksal unserer Milchstraße geliefert haben. Möglicherweise wird unsere eigene Galaxie in einigen Milliarden Jahren selbst mit ihrem Nachbarn, dem Andromedanebel, zusammenstoßen.

Der Heidelberger Verlag Spektrum der Wissenschaft ist Betreiber dieses Portals. Seine Online- und Print-Magazine, darunter »Spektrum der Wissenschaft«, »Gehirn&Geist« und »Spektrum – Die Woche«, berichten über aktuelle Erkenntnisse aus der Forschung.