Science
01.12.2016

Monster-Galaxien wachsen aus riesigen Wolken kalten Gases

Riesengalaxien entstehen aus Gaswolken, nicht aus der Verschmelzung kleinerer Sternensysteme, zeigen Beobachtungen der Spinnennetz-Galaxie aus der Frühzeit des Universums.

Die größten Galaxien im Universum entstehen aus gewaltigen Wolken kalten Gases und nicht wie bisher gedacht aus der Verschmelzung kleinerer Galaxien. Das belegen Beobachtungen eines internationalen Astronomenteams mit österreichischer Beteiligung der Spinnennetz-Galaxie in zehn Milliarden Lichtjahren Entfernung, deren Ergebnisse im Fachjournal "Science" veröffentlicht wurden.

Sternensysteme ballen sich häufig zu Hunderten bis Tausenden zusammen. Im Zentrum solcher Galaxienhaufen finden sich die größten Galaxien des Universums. Eine solche Ansammlung mit der sogenannten Spinnennetz-Galaxie als zentrales Objekt wird bereits seit mehr als 20 Jahren untersucht. Es handelt sich dabei um eines der besten Beispiele eines sogenannten Proto-Galaxienhaufens, also eine noch im Entstehen begriffene Anhäufung. Die Beobachtung des rund zehn Milliarden Lichtjahre entfernten Objekts bietet einen Blick zurück in die Frühzeit des Universums.

Keine Verschmelzung

"Wir gingen bisher davon aus, dass sich diese Super-Galaxien im fernen, frühen Universum durch das Verschmelzen kleinerer Galaxien formten, so wie wir es im nahen Universum beobachten können - aber die Sache ist viel komplizierter", erklärte Studienleiter Bjorn Emonts vom Centro de Astrobiologia in Madrid in einer Aussendung. "Wir haben nun mit zwei Radioteleskopen, dem Australia Telescope Compact Array und dem Very Large Array in den USA, die Spinnennetz-Galaxie beobachtet", erklärte Helmut Dannerbauer gegenüber der APA. Der Astronom war bis zum Frühjahr an der Universität Wien und hat einen Teil der aktuellen Arbeit noch dort durchgeführt, seither forscht er am Instituto Astrofisica de Canarias in Teneriffa.

Dannerbauer hatte vor zwei Jahren mit dem APEX-Teleskop in Chile im Millimeterwellenlängen-Bereich unerwartet viele Sternentstehungsgebiete im Bereich der Spinnennetz-Galaxie entdeckt. Diese gewaltigen kosmischen Baustellen lagen aber nicht dort, wo die Astronomen sie vermutet hatten. Auch die neuen Beobachtungen überraschten die Astronomen: Es zeigte sich, dass die Spinnennetz-Galaxie in einer kosmischen Wolke aus sehr kaltem Gas liegt. Diese riesige Gaswolke hat rund 100 Milliarden Mal die Masse unserer Sonne und besteht großteils aus Wasserstoffmolekülen, den Grundbausteinen der Sterne und Galaxien. Weil der Wasserstoff nicht so einfach zu beobachten ist, nutzten die Forscher für ihre Beobachtungen das einfacher nachzuweisende Kohlenmonoxid in der Gaswolke.

"Wir haben erwartet, dass das kalte Gas in den verschmelzenden Galaxien zu finden ist", sagte Dannerbauer. Es zeigte sich aber, dass sich das kalte Gas in den weiten Räumen zwischen den Galaxien ausdehnt. Die Astronomen gehen nun davon aus, dass die zentrale Super-Galaxie ihr "Baumaterial" nicht von kleineren Galaxien in der Umgebung, sondern direkt aus diesen Gaswolken bezieht und es schließlich zu neuen Sternen verdichtet. Bei dem beobachteten Kohlenmonoxid handelt es sich nach Angaben der Forscher um ein Nebenprodukt früherer Sterne. Die Entstehung der Spinnennetz-Galaxie ist also eine Form kosmischen Recyclings. Woher das kalte Gas stammt und wie es sich im Kern des Galaxienhaufens angesammelt hat, ist aber nach wie vor ein Rätsel.