Was würde geschehen, wenn man zwei Galaxien über einen Zeitraum von Millionen Jahren miteinander vermischen würde? Ein neues Bild mit Daten des NASA-Röntgenobservatoriums Chandra zeigt das kosmische Ergebnis.
Arp 299 ist ein System, das ungefähr 140 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Es enthält zwei Galaxien, die miteinander verschmelzen und in dem Prozess ein Gemisch aus Sternen jeder Galaxie bilden.
Dieses stellare Gemisch ist jedoch nicht die einzige Zutat. Neue Daten von Chandra offenbaren 25 helle Röntgenquellen, die in Arp 299 verstreut sind. Davon sind 14 Quellen so starke Röntgenstrahler, dass Astronomen sie als ultraleuchtkräftige Röntgenquellen (ultra-luminous X-ray sources, ULXs) einordnen.
Diese ultraleuchtkräftigen Röntgenquellen liegen eingebettet in Regionen, wo derzeit Sterne mit einer hohen Rate entstehen. Höchstwahrscheinlich sind die ultraleuchtkräftigen Röntgenquellen Doppelsysteme, in denen ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch Materie von einem Begleitstern abzieht, der viel massereicher als die Sonne ist. Diese Doppelsternsysteme werden als massereiche Röntgendoppelsterne bezeichnet.
So ein Vorkommen an massereichen Röntgendoppelsternen ist selten, aber Arp 299 ist eine der effizientesten sternbildenden Galaxien im nahen Universum. Das ist zumindest teilweise auf die Verschmelzung der beiden Galaxien zurückzuführen, welche Wellen der Sternentstehung ausgelöst hat. Die Entstehung massereicher Röntgendoppelsterne ist eine natürliche Folge solch aufblühender Sternbildungsprozesse, weil sich einige der jungen, massereichen Sterne, die oft in Paaren geboren werden, in diese Systeme weiterentwickeln.
Dieses neue Kompositbild von Arp 299 beinhaltet Röntgendaten von Chandra (pink), energiereichere Röntgendaten von NuSTAR (violett) und optische Daten des Weltraumteleskops Hubble (weiß und hellbraun). Arp 299 emittiert auch große Mengen Infrarotlicht, das von Observatorien wie dem NASA-Weltraumteleskop Spitzer registriert wurde, aber diese Daten wurden für dieses Kompositbild nicht einbezogen.
Die Infrarot- und Röntgenemissionen des Systems ähneln in bemerkenswerter Weise jenen von Galaxien im weit entfernten Universum. Das bietet eine Gelegenheit, um ein relativ nahes Analogon dieser fernen Objekte zu untersuchen. Als das Universum jung war, war die Rate der Galaxienkollisionen höher, aber diese Objekte sind nur schwer direkt zu untersuchen, weil sie so dermaßen weit entfernt sind.
Die Chandra-Daten enthüllen auch diffuse Röntgenemissionen von heißem Gas, das in Arp 299 verteilt ist. Wissenschaftler vermuten, dass die hohe Supernovarate, ein anderes Merkmal von sternbildenden Galaxien, einen Großteil dieses heißen Gases aus dem Zentrum des Systems herausgeblasen hat.
Video-Link: https://youtu.be/YfF83mXMC7U
Eine Abhandlung, die diese Ergebnisse beschreibt, erschien am 21. August 2016 in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society und ist online verfügbar. Die Hauptautorin der Abhandlung ist Konstantina Anastasopoulou von der Universität Kreta in Griechenland. Das Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville (Alabama) leitet das Chandra-Programm für das Science Mission Directorate der Agentur in Washington. Das Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge (Massachusetts) steuert die Wissenschafts- und Flugoperationen Chandras.
Eine größere Version der Aufnahme gibt es unter:
http://chandra.harvard.edu/photo/2017/arp299/arp299_lg.jpg
(THK)
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