Chandra beobachtet die Kollision einer Zwerggalaxie mit einer größeren Spiralgalaxie

Beobachtungen mit dem Chandra X-ray Observatory der NASA haben eine massereiche Wolke aus mehrere Millionen Grad heißem Gas in einer Galaxie aufgedeckt, die rund 60 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Die Wolke aus heißem Gas wurde wahrscheinlich durch eine Kollision zwischen einer Zwerggalaxie und einer viel größeren Galaxie namens NGC 1232 erzeugt. Wenn sich das bestätigt, wäre diese Entdeckung das erste Mal, dass eine solche Kollision ausschließlich im Röntgenbereich registriert wurde und könnte sich auf das Verständnis darüber auswirken, wie Galaxien durch vergleichbare Kollisionen anwachsen.

Ein Bild, das Röntgenstrahlung und sichtbares Licht kombiniert, zeigt den Ort dieser Kollision. Das Zusammenprallen der Zwerggalaxie und der Spiralgalaxie erzeugte eine Schockwelle – ähnlich einem Überschallknall auf der Erde -, die heißes Gas mit einer Temperatur von etwa sechs Millionen Kelvin produzierte. Röntgendaten von Chandra (Violett) offenbaren, dass das Gas ein kometenähnliches Erscheinungsbild hat, verursacht durch die Bewegung der Zwerggalaxie. Optische Daten des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte zeigen die Spiralgalaxie in blauen und weißen Farbtönen. Punktförmige Röntgenquellen wurden aus diesem Bild entfernt, um die diffuse Emission hervorzuheben.

In der Nähe des Kopfes der kometenförmigen Röntgenemission liegt eine Region mit mehreren optisch sehr hellen Sternen und erhöhter Röntgenabstrahlung. Durch die Schockwellen könnten Sternentstehungsprozesse ausgelöst worden sein, infolgedessen helle, massereiche Sterne entstanden. In diesem Fall würde die Röntgenemission von massiven Sternwinden und durch die Überreste von Supernova-Explosionen massereicher Sterne erzeugt werden.

Kurze Einführung in die Spiralgalaxie NGC 1232 und die neuen Forschungsergebnisse. (NASA / CXC / A. Hobart)

Die Gesamtmasse der Gaswolke ist noch unklar, weil anhand des zweidimensionalen Bildes nicht bestimmt werden kann, ob sich das heiße Gas innerhalb einer flachen, pfannkuchenförmigen Struktur konzentriert, oder ob es über eine große, kugelförmige Region verteilt ist. Wenn die Struktur pfannkuchenförmig ist, entspricht ihre Masse etwa der von 40.000 Sonnen. Wenn das Gas gleichförmig verteilt ist, könnte die Masse mit bis zu drei Millionen Sonnenmassen wesentlich größer sein. Dieser Massenbereich stimmt mit den Werten für Zwerggalaxien in der Lokalen Gruppe überein, zu der auch die Milchstraßen-Galaxie gehört.

Das heiße Gas sollte im Röntgenbereich für weitere zig bis hunderte Millionen Jahren leuchten, abhängig von der Geometrie der Kollision. Die Kollision selbst sollte etwa 50 Millionen Jahre dauern. Deshalb könnte die Suche nach ausgedehnten Regionen heißen Gases in Galaxien eine Möglichkeit sein, die Häufigkeit von Kollisionen mit Zwerggalaxien zu schätzen und zu verstehen, wie wichtig solche Ereignisse für das Galaxienwachstum sind.

Eine alternative Erklärung für die Röntgenemission ist, dass die heiße Gaswolke durch Supernovae und heiße Winde von einer großen Anzahl massereicher Sterne erzeugt wurde, die alle auf einer Seite der Galaxie liegen. Fehlende Belege für Radio-, Infrarot- oder optische Strukturen sprechen aber gegen diese Möglichkeit. Eine Abhandlung von Gordon Garmire vom Huntingdon Institute for X-ray Astronomy in Huntingdon (Pennsylvania) beschreibt diese Ergebnisse und ist online verfügbar. Sie wurde am 10. Juni 2013 im Astrophysical Journal veröffentlicht.

Das Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville (Alabama) leitet das Chandra-Programm für das Science Mission Directorate in Washington. Das Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert Chandras Wissenschafts- und Flugoperationen von Cambridge (Massachusetts) aus.

Quelle: http://www.chandra.harvard.edu/photo/2013/ngc1232/

(THK)