Radiostrahlung: Spiralgalaxien besitzen "unsichtbare" Hüllen

17. Oktober 2015, 16:52
3 Postings

Mehr Sterninseln als gedacht verfügen über ausgedehnte Halos aus kosmischer Strahlung und Magnetfeldern

Spiralgalaxien reichen bedeuten weiter in den intergalaktischen Raum hinaus, als man im sichtbaren Licht erkennen kann. Radioteleskopische Beobachtungen haben beispielsweise in der Vergangenheit gezeigt, dass kosmische Strahlung und Magnetfelder um einzelne Galaxien ausgedehnte Hüllen bilden. Internationale Astronomen haben nun im Rahmen des Forschungsprojektes CHANG-ES entdeckt, dass derartige Halos rund um Galaxienscheiben wesentlich häufiger vorkommen als ursprünglich gedacht.

Das Astronomenteam hat Radiobeobachtungen mit dem Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) in der Wüste von New Mexiko von 35 dieser Spiralgalaxien in Entfernungen bis zu 137 Millionen Lichtjahren durchgeführt. Zuvor war das Teleskop mit modernster digitale Empfängertechnik für mehr als 100 Millionen Dollar ausgerüstet worden.

"Wir wussten schon vorher von der Existenz von einigen dieser Halos, aber mit der vollen Leistungsstärke des VLA nach dem Upgrade, und mit der Anwendung neuartiger Bildverarbeitungstechniken können wir jetzt nachweisen, dass diese Halos bei Spiralgalaxien wesentlich häufiger zu finden sind als bis jetzt angenommen", sagt Judith Irwin von der Queens-Universität in Kingston/Kanada, die Leiterin des CHANG-ES-Projekts.

Unsichtbare galaktische Regionen

Bei Spiralgalaxien wie unserer Milchstraße findet man den überwiegenden Anteil von Sternen sowie Gas und Staub in einer flachen rotierenden Scheibe mit Spiralarmen. Der größte Teil des sichtbaren Lichts wie auch der Radiowellen kommt aus dieser Scheibe. Erkenntnisse über den Bereich weit oberhalb und unterhalb der Scheibe waren bisher wegen nicht ausreichender Empfindlichkeit der Teleskope nur schwierig zu erhalten.

"Die Untersuchung der Halos von Galaxien mit Radioteleskopen gibt uns wertvolle Informationen über einen weiten Bereich unterschiedlicher Phänomene wie zum Beispiel die Sternentstehungsrate in der Galaxienscheibe, Winde von explodierenden Sternen sowie Ursprung und Eigenschaften der Magnetfelder von Galaxien", sagt Theresa Wiegert, ebenfalls von der Queens-Universität, die Erstautorin der Veröffentlichung im "Astronomical Journal".

Herausragendes Strahlungsbild

Um abzuschätzen, welche Ausdehnung ein "typischer" Halo in einer Galaxie zeigt, haben die Forscher die Radiobilder von 30 Galaxien auf den gleichen Maßstab gebracht. Jayanne English von der University of Manitoba in Canada hat aus diesen Daten ein gemitteltes Galaxienbild erzeugt. Das Resultat, so Irwin, "ist ein spektakuläres Bild, auf dem man sieht, dass kosmische Strahlung und Magnetfelder nicht nur die Galaxienscheibe durchdringen, sondern auch bis weit oberhalb und unterhalb der Scheibe hinausragen."

"Wir haben Radiohalos von individuellen Galaxien bereits seit einiger Zeit untersucht", erklärt Ralf-Jürgen Dettmar von der Ruhr-Universität in Bochum. "Die CHANG-ES Stichprobe von Galaxien gibt uns jetzt einen statistischen Zugang zur Wechselwirkung zwischen Halos und Galaxienscheiben." (red, 17.10.2015)

  • Das zusammengesetzte Bild einer von der Seite gesehenen Spiralgalaxie mit ausgedehntem Halo, erzeugt durch Mittelung der Radiohalos aus Beobachtungen von insgesamt 30 verschiedenen Galaxien mit dem VLA.
    foto: jayanne english (u. manitoba), judith irwin, theresa wiegert (queen’s u.) für das chang-es konsortium; nrao/aui/nsf; nasa/stsci

    Das zusammengesetzte Bild einer von der Seite gesehenen Spiralgalaxie mit ausgedehntem Halo, erzeugt durch Mittelung der Radiohalos aus Beobachtungen von insgesamt 30 verschiedenen Galaxien mit dem VLA.

Share if you care.