Die geheimnisvolle Entstehung der hellsten Galaxien

23. September 2015, 19:04
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Die Entstehung sogenannter Submillimetergalaxien war bislang unklar. Nun bringt ein aktuelles Simulationsmodell neue Einsichten in die alte Debatte

Haverford/Wien- Sie gelten zwar als die hellsten Galaxien im Universum, was die Theorien zu ihrer Entstehung angeht, liegt aber noch so einiges im Dunkeln. Nun haben Wissenschafter ein Modell vorgestellt, mit dem sich die Entstehung sogenannter Submillimetergalaxien simulieren lässt – und das im Gegensatz zu bisherigen Thesen mit den experimentellen Befunden übereinstimmt.

Submillimetergalaxien wurden in den später 1990er-Jahren entdeckt. Ihr Name leitet sich von der Wellenlänge der Strahlung ab, mit der sie beobachtet werden können – diese liegt im Submillimeterbereich. Trotz ihres massiven Energieoutputs wird die meiste Strahlung ihrer Sterne von insterstellarem Staub absorbiert.

Bisher gab es zwei gängige Theorien, um die Entstehung dieser Galaxien zu erklären: Gemäß der einen These löst die Kollision zweier Galaxien eine zwar nicht sehr langlebige, aber umso produktivere Sternentstehungsphase aus. In der konkurrierenden Theorie werden Submillimetergalaxien als langlebige Objekte gedeutet, die langsam Masse anhäufen. Bislang konnte keines dieser Szenarien mit den beobachteten Daten von Submillimetergalaxien bestätigt werden.

1000 Sonnenmassen pro Jahr

In Einklang mit den experimentellen Befunden stehen hingegen die Vorhersagen, die sich aus einem neuen Simulationsmodell zur Galaxienentstehung ergeben, das Desika Narayanan und Kollegen am Haverford College in Pennsylvania nun im Fachblatt "Nature" vorgestellt haben. Sie bringen damit neue Einsichten in eine langwährende Debatte.

Die Ergebnisse zeigen, dass die hellsten Galaxien keine flüchtigen Ereignisse, sondern natürliche, langanhaltende Phasen in der Evolution massiver Galaxien sind – mit Sternentstehungsraten von 500 bis 1000 Sonnenmassen pro Jahr, und das für Milliarden von Jahren.

Laut den Forschern scheint sich diese enorme Produktivität durch Gasreservoire zu speisen, nicht durch Fusionen. Ihre Langlebigkeit verdanken Submillimetergalaxien demnach einerseits ihrer starken Anziehungskraft, wodurch sie eine Vielzahl anderer Galaxien um sich sammeln. Andererseits kann galaktischer Ausfluss dem enormen Gravitationsfeld einer Submillimetergalaxie kaum entkommen, sondern wird wieder von ihr angezogen.

Romeel Davé, Astrophysiker an der University of the Western Cape in Kapstadt (Südafrika), bezeichnet die Arbeit als das "erste beeindruckend verlässliche Modell zur Entstehung von Submillimetergalaxien, das uns einen verlockenden Blick hinter die Maske dieser Giganten des Weltraums erlaubt". (Tanja Traxler, 24.9.2015)

  • Submillimetergalaxien können nur bei bestimmten Wellenlängen beobachtet werden – großteils wird ihre Strahlung absorbiert.
    foto: ncsa / robert thompson

    Submillimetergalaxien können nur bei bestimmten Wellenlängen beobachtet werden – großteils wird ihre Strahlung absorbiert.

  • npg press

    Credit: NCSA/Robert Thompson

    Das Video zeigt eine rotierende Ansicht einer Submillimetergalaxie.

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