Volkszählung im Reich der Galaxien

Galaxien sind Welteninseln, Ansammlungen von Milliarden Sonnen mit jeder Menge Gas und Staub. Dabei ist jede Galaxie einmalig, keine gleicht der anderen. Wie schon in dem Beitrag Galaxienentwicklung und Kosmologie erwähnt, war es Edwin Hubble, der 1926 mit seinem Stimmgabeldiagramm etwas Ordnung in die Welt der Welteninseln gebracht hat. Dabei zerfallen die Galaxien in drei Gruppen, welche die eigentliche Stimmgabel bilden, nämlich elliptische Galaxien, linsenförmige Galaxien und in die beiden Stimmgabeläste bildenden Spiralgalaxien: die echten Spiralen und die Balkenspiralen. Neben diesen drei reinrassigen Galaxienformen gibt es dann auch noch die seltsamen, eigentümlichen oder eben englisch "Peculiar Galaxies". Eine berühmte Sammlung dieser seltsamen galaktischen Strukturen präsentierte 1966 der Astronom Halton Arp. Ein Blick in seinen Atlas of Peculiar Galaxies lohnt sich, um zu verstehen, was mit seltsam gemeint ist. Die meisten seltsamen Galaxien sind Galaxien in galaktischer Wechselwirkung oder solche, denen man den Totalschaden aus einer Kollision noch ansieht. Ein hübsches Beispiel sind die Mäuse (NGC 4676):

Credit: NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC/LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), the ACS Science Team, and ESA

Europäische Astronomen haben nun Daten des nach Edwin Hubble benannten Weltraumteleskops benutzt, um zu bestimmen, wie sich die Galaxien auf die einzelnen Gruppen verteilen. Hierbei stößt man wieder auf den kuriosen Umstand, dass ein Blick in die Ferne ein Blick zurück in die Zeit ist. Wir führen dabei also nicht nur einfach eine Volkszählung durch sondern erfassen gleichzeitig die demographische Entwicklung. Das Bild unten zeigt, wie sich prozentual die Galaxien auf die Großgruppen verteilen und vor allem, den Unterschied der Verteilung der fernen Galaxien (Distant Galaxies) gegenüber der Verteilung in unserem galaktischen Nahbereich (Local Galaxies):

Zur Großansicht, Credit: NASA, ESA, Sloan Digital Sky Survey, R. Delgado-Serrano and F. Hammer (Observatoire de Paris)

Die unteren Galaxien sind circa sechs Milliarden Lichtjahre entfernt. Ihr Licht wurde ausgesendet, als das Universum in etwa halb so alt war wie heute und unsere Sonne noch nicht entstanden war. Man erkennt, dass gegenüber früher der Anteil der elliptischen und linsenförmigen Galaxien im Stimmgabeldiagramm nahezu unverändert ist. In unserer näheren galaktischen Umgebung haben wir es im wesentlichen, nämlich zu 72%, mit Spiralgalaxien zu tun. Früher bildeten diese allerdings gerade mal 31% der Galaxienbelegschaft. Das, was wir heute als seltsam empfinden, war hingegen mit 52% der Normalfall: Galaxien in Wechselwirkung miteinander. Der Datensatz, der den Prozentangaben zugrunde liegt besteht übrigens aus 116 nahegelegenen und 148 entfernte Galaxien.

Rodney Delgado-Serrano, einer der beteiligten Astronomen sagt dazu:

"Six billion years ago, there were many more peculiar galaxies than now — a very surprising result. This means that in the last six billion years, these peculiar galaxies must have become normal spirals, giving us a more dramatic picture of the recent Universe than we had before."

Die heutigen Spiralgalaxien scheinen also aus einer Phase in der Geschichte des Universums hervorgegangen zu sein, in der Galaxienwechselwirkungen sehr häufig waren. Die Astronomen vermuten, dass diese dynamische Phase bis vor vier Milliarden Jahren anhielt. Durch die Wechselwirkung verschmelzen die Galaxien zu größeren Einheiten und bauen so die großen Spiralen, die wir heute sehen. Diese "spiral rebuliding"-Hypothese steht in direkten Widerspruch zu der traditionellen Vorstellung, dass die Verschmelzung von Galaxien zu Elliptischen Galaxien führt. Wie die Volkszählung zeigt, hat sich an der Zahl Ellipsen aber nichts geändert. Wohin, wenn nicht zu den Spiralen, sollten sich die wechselwirkenden (peculiar) Galaxien dann aber entwickelt haben?

Die Geschichte unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße scheint eher ruhig verlaufen zu sein, ohne große galaxienweite Verschmelzungsprozesse. Seltsamerweise passt unser Nachbar, der gerade mal 2,5 Millionen Lichtjahre entfernte Andromeda-Nebel wiederum ganz gut in das "spiral rebuliding"-Szenario. Warum das so ist, ist Stoff für weitere Forschungen.

Quelle: ESA Hubble Site