Wissenschaftler der University of Michigan in Ann Arbor haben hergeleitet, dass die Andromeda-Galaxie, unsere nächstgelegene große Nachbargalaxie, vor zwei Milliarden Jahren eine massereiche Galaxie zerstörte und verschlang.
Obwohl diese massereiche Galaxie dabei größtenteils zerstört wurde, hinterließ sie zahlreiche Belege für ihre Existenz: einen fast unsichtbaren Halo aus Sternen, der größer als die Andromeda-Galaxie selbst ist, einen schwer nachweisbaren Strom aus Sternen und eine separate, rätselhafte, kompakte Galaxie namens M32. Die Entdeckung und Untersuchung dieser dezimierten Galaxie wird Astronomen helfen zu verstehen, wie Scheibengalaxien wie die Milchstraßen-Galaxie sich entwickeln und große Verschmelzungen überstehen.
Diese zerstörte Galaxie namens M32p war nach der Milchstraßen-Galaxie und der Andromeda-Galaxie das drittgrößte Mitglied der Lokalen Gruppe. Mit Computermodellen waren Richard D’Souza und Eric Bell vom Department of Astronomy der University of Michigan in der Lage, die Indizien zusammenzufügen und diese lange verschollene Schwester der Milchstraßen-Galaxie zu enthüllen. Ihre Ergebnisse wurden im Journal Nature Astronomy veröffentlicht.
Forscher wissen seit langer Zeit, dass dieser fast unsichtbare, riesige Halo aus Sternen, der die Galaxien umgibt, die Überreste kleinerer, verschlungener Galaxien enthält. Man geht davon aus, dass eine Galaxie wie die Andromeda-Galaxie hunderte ihrer kleineren Begleiter verschlungen hat. Aber man nahm an, dass es dadurch schwerer sein würde, etwas über jede einzelne von ihnen zu erfahren.
Mit neuen Computersimulationen konnten die Forscher verstehen, dass die meisten Sterne im äußeren, schwachen Halo der Andromeda-Galaxie hauptsächlich durch die Zerstörung einer einzigen großen Galaxie beigesteuert wurden, auch wenn die Andromeda-Galaxie viele Begleitgalaxien verschlungen hat.
„Das war ein Heureka-Moment. Wir erkannten, dass wir diese Information über den äußeren stellaren Halo der Andromeda-Galaxie nutzen konnten, um die Eigenschaften der größten dieser zerstörten Galaxien abzuleiten“, sagte der Hauptautor D’Souza, ein Postdoktorand an der University of Michigan.
„Astronomen haben die Lokale Gruppe mit der Milchstraßen-Galaxie, der Andromeda-Galaxie und ihren Begleitern lange untersucht. Es war verblüffend zu erkennen, dass die Milchstraßen-Galaxie eine große Schwester hatte und wir nichts davon wussten“, sagte der Co-Autor Bell, Professor für Astronomie an der University of Michigan.
Diese Galaxie namens M32p, die von der Andromeda-Galaxie zerstört wurde, war mindestens 20 Mal größer als jede Galaxie, die mit der Milchstraßen-Galaxie im Laufe ihrer Lebenszeit verschmolzen ist. M32p wäre gewaltig gewesen – die drittgrößte Galaxie der Lokalen Gruppe nach der Andromeda-Galaxie und der Milchstraßen-Galaxie.
Diese Arbeit könnte den Wissenschaftlern zufolge auch ein lange bestehendes Rätsel lösen: die Entstehung von M32, der rätselhaften Satellitengalaxie von der Andromeda-Galaxie. Sie vermuten, dass die kompakte und dichte Galaxie M32 das überlebende Zentrum der lange verschollenen Schwester der Milchstraßen-Galaxie ist, ähnlich wie der unzerstörbare Stein einer Pflaume.
„M32 ist eine Kuriosität“, sagte Bell. „Obwohl sie wie ein kompaktes Beispiel einer alten, elliptischen Galaxie aussieht, besitzt sie in Wirklichkeit viele junge Sterne. Sie ist eine der kompaktesten Galaxien im Universum. Es gibt keine andere Galaxie wie sie.“
Ihre Studie könnte das traditionelle Wissen über die Art und Weise, wie Galaxien sich entwickeln, verändern, sagen die Forscher. Sie erkannten, dass die Scheibe der Andromeda-Galaxie den Einschlag einer massereichen Galaxie überstand, was das traditionelle Wissen infrage stellen würde, laut dem derart starke Interaktionen die Scheiben zerstören und eine elliptische Galaxie bilden würden.
Der Zeitpunkt der Verschmelzung könnte auch die Verbreiterung der Scheibe der Andromeda-Galaxie erklären, sowie eine Phase intensiver Sternentstehungsprozesse vor zwei Milliarden Jahren. Das ist eine Entdeckung, die Anfang des Jahres von französischen Forschern unabhängig davon gemacht wurde.
„Die Andromeda-Galaxie hätte mit ihren spektakulären Sternentstehungsprozessen vor zwei Milliarden Jahren ganz anders ausgesehen“, sagte Bell. „Als ich auf der Graduiertenschule war, wurde mir beigebracht, dass das Wissen über die Entstehung der Andromeda-Galaxie und ihrer Satellitengalaxie M32 ein Schritt in Richtung der Entschlüsselung der Rätsel der Galaxienbildung wäre.“
Die in dieser Studie verwendete Methode kann auch auf andere Galaxien angewandt werden und Messungen ihrer größten Galaxienverschmelzungen erlauben. Mit diesem Wissen können Forscher das komplexe Netz aus Ursachen und Wirkungen, das das Galaxienwachstum antreibt, besser verstehen und etwas darüber erfahren, was Verschmelzungen bei Galaxien anrichten.
(THK)
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