Astronomen haben das Hubble Space Telescope der NASA / ESA benutzt, um das 40 Jahre alte Rätsel um den Ursprung des Magellanschen Stroms zu lösen, einem langen Band aus Gas, das sich fast um die halbe Milchstraßen-Galaxie erstreckt. Neue Hubble-Beobachtungen offenbaren, dass der Großteil dieses Stroms vor rund zwei Milliarden Jahren aus der Kleinen Magellanschen Wolke (Small Magellanic Cloud, SMC) herausgerissen wurde. Ein kleinerer Teil ist etwas jünger und stammt von ihrem größeren Nachbarn, der Großen Magellanschen Wolke (Large Magellanic Cloud, LMC).
Die Magellanschen Wolken, zwei Zwerggalaxien, die unsere Galaxie umkreisen, liegen im Kopf eines gigantischen Gasfilaments, das als der Magellansche Strom bekannt ist. Seit der Entdeckung des Stroms in den frühen 1970er Jahren haben sich Astronomen gefragt, ob dieses Gas von einer oder beiden Satellitengalaxien stammt. Jetzt zeigen neue Hubble-Beobachtungen, dass das meiste Gas vor circa zwei Milliarden Jahren aus der Kleinen Magellanschen Wolke herausgerissen wurde. Aber überraschenderweise wurde eine zweite Region des Stroms in jüngerer Vergangenheit aus der Großen Magellanschen Wolke gebildet.
Ein Team aus Astronomen bestimmte die Quelle des Gasfilaments mit Hubbles Cosmic Origins Spectrograph (COS) und Beobachtungen mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte, um die Häufigkeiten von schweren Elementen wie Sauerstoff und Schwefel an sechs Orten entlang des Magellanschen Stroms zu messen. COS registrierte diese Elemente durch die Art, wie sie das ultraviolette Licht absorbieren, das von weit entfernten Quasaren erzeugt wurde und den Strom im Vordergrund passierte. Quasare sind die hellen Kerne aktiver Galaxien.
Das Team fand geringe Häufigkeiten von Sauerstoff und Schwefel im Großteil des Stroms. Das stimmt mit den Häufigkeiten in der Kleinen Magellanschen Wolke vor zwei Milliarden Jahren überein – die Zeit, zu der das gasige Band vermutlich entstand.
In einer überraschenden Wendung entdeckte das Team einen deutlich höheren Schwefelgehalt in einer Region, die den Magellanschen Wolken näher liegt. „Wir finden einen übereinstimmenden Gehalt schwerer Elemente in dem Strom, bis wir den Magellanschen Wolken sehr nahe kommen – dann erhöhen sich die Häufigkeiten der schweren Elemente“, sagte Andrew Fox, ein Teammitglied vom Space Telescope Science Institute in den USA und leitender Autor einer von zwei neuen Abhandlungen, die über die Ergebnisse berichten. „Die Zusammensetzung dieser inneren Region ist jener der Großen Magellanschen Wolke sehr ähnlich, was darauf hinweist, dass sie in jüngerer Vergangenheit aus der Galaxie herausgerissen wurde.“
Die Entdeckung kam unerwartet. Computermodelle des Stroms berechneten, dass das Gas komplett aus der Kleinen Magellanschen Wolke stammt, die eine schwächere Anziehungskraft als ihr massereicherer Cousin besitzt.
„Da die Erdatmosphäre ultraviolettes Licht absorbiert, ist es schwer die Mengen dieser Elemente genau zu messen, weil man in den ultravioletten Teil des Spektrums schauen muss, um sie zu sehen“, sagte Philipp Richter von der Universität Potsdam in Deutschland, der leitende Autor der zweiten Abhandlung. „Also muss man in den Weltraum gehen. Nur Hubble kann Messungen wie diese durchführen.“
Alle nahen Satellitengalaxien der Milchstraßen-Galaxie haben den Großteil ihres Gases verloren – mit Ausnahme der Magellanschen Wolken. Weil sie massereicher als die anderen Satellitengalaxien sind, können sie das Gas an sich binden und daraus neue Sterne bilden. Dennoch nähern sich die Wolken der Milchstraßen-Galaxie und deren Halo aus heißem Gas. Während sie sich uns nähern, drückt der heiße Halo ihr Gas in den Weltraum. Man nimmt an, dass dieser Prozess zusammen mit den gravitativen Wechselwirkungen zwischen den beiden Magellanschen Wolken den Magellanschen Strom gebildet hat.
„Den Ursprung eines so großen Gasstroms in der Nähe der Milchstraßen-Galaxie zu erforschen, ist wichtig“, ergänzt Fox. „Wir wissen jetzt, welche von unseren Nachbarn, den Magellanschen Wolken, dieses Gasband erschufen, das möglicherweise irgendwann in unsere eigene Galaxie stürzen und neue Sternentstehungsprozesse auslösen wird. Es ist ein wichtiger Schritt vorwärts darin herauszufinden, wie Galaxien Gas ansammeln und neue Sterne bilden.“
Quelle: http://www.spacetelescope.org/news/heic1314/
(THK)
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