Das Hubble-Weltraumteleskop hat uns ein wunderschönes Bild der Barred-Spiral-Galaxie NGC 7773 gegeben. Dies ist eine klassische Galaxie dieses Typs und hebt den hellen Balken konzentrierter Sterne hervor, der die stattlichen Spiralarme der Galaxie verankert. Es wurde mit dem Hubble-Arbeitstier Wide Field Camera 3 (WFC3) aufgenommen.
NGC 7773 ist in der Pegasus-Konstellation fast 400 Millionen Lichtjahre entfernt. Wir wissen es schon lange. Es wurde 1790 von William Herschel entdeckt, einem Kollegen, der Astronomie-Enthusiasten bekannt ist. Herschel entdeckte Uranus sowie viele andere Galaxien, Sternhaufen und Nebel.
Der Name "Barred Spiral Galaxy" bedarf keiner allzu großen Erklärung. Spiralgalaxien sind jedem Schulkind vertraut, und der Barred-Typ ist wahrscheinlich nur eine ältere, reifere Spiralgalaxie. Der helle Balken ist ein Bereich mit konzentrierten Sternen und Sternengeburten.
Jüngeren Spiralgalaxien fehlt der helle Balken in der Mitte. Astronomen sind sich ziemlich sicher, dass mit zunehmendem Alter einer Spiralgalaxie sternbildendes Gas zum Zentrum gezogen wird, wo es zu Sternen verschmilzt. In diesem Sternenkinderzimmer sind junge Sterne von unserem entfernten Standpunkt aus so hell, dass es schwierig ist, einzelne Sterne zu erkennen.
Barred-Spiral-Galaxien sind keine Seltenheit, und Hubble und andere Teleskope haben im Laufe der Jahre einige davon abgebildet.
Dies sind wunderschöne, beeindruckende Strukturen. Das Faszinierende an ihnen ist, dass wir sehr gut in einer dieser gigantischen Schönheiten leben können. Wir wissen, dass die Milchstraße eine Spiralgalaxie ist, und in den 1960er Jahren begannen wir zu vermuten, dass es sich um eine Barred-Spirale handelt. Dann, 1975, in einem Artikel mit dem Titel "Modelle für die inneren Regionen der Galaxie", Forscher W.L. Peters entwickelte ein Barred-Spiral-Modell der Milchstraße, das herausragende Merkmale der Spiralarme der Galaxie erklärte.
Aber wir können die Bar nicht sehen. Zumindest nicht optisch.
In den 1980er Jahren entdeckten Radioteleskope Gas in der Milchstraße, das auf die Existenz der Bar hinwies. In den neunziger Jahren fügten Beobachtungen aus der 2-Mikron-All-Sky-Umfrage (2MASS) weitere Beweise für die Messlatte hinzu. Aber es gibt sehr viel Staub, um in diesen Teil der Galaxie zu gelangen. Astronomen waren sich nicht sicher, aber die Beweise nahmen zu.
Dann startete die NASA 2003 das Spitzer-Weltraumteleskop, ein leistungsstarkes Infrarot-Teleskop, das besser als jeder seiner Vorgänger in das Herz der Galaxie sehen konnte. Ein Team von Astronomen nutzte Spitzers Kraft, um durch den Staub zu spähen und 30 Millionen Sterne in der Zentralregion der Milchstraße zu betrachten. Dies ist schwierig, und einer der beteiligten Astronomen beschrieb es als Versuch, die Grenzen des Waldes aus der Tiefe heraus zu finden.
"Dies ist der beste Beweis für diese lange zentrale Leiste in unserer Galaxie", sagte Ed Churchwell zu der Zeit. Churchwell ist ein UW-Madison-Professor für Astronomie und leitender Autor eines Papiers, das die Arbeit in den Astrophysical Journal Letters beschrieb.
Der Hauptautor Robert Benjamin, ebenfalls von der University of Wisconsin, fügte hinzu: „Bis heute ist dies der beste Beweis für einen langen Balken in unserer Galaxie. Es ist schwer, mit diesen Daten zu streiten. "
Sie fanden endgültige Beweise dafür, dass die Bar dort ist und sich weiter erstreckt als bisher angenommen. Es erreicht die halbe Entfernung vom Galaxienzentrum zu unserer Sonne, ungefähr 27.000 Lichtjahre. Zum Zeitpunkt der Entdeckung sagte Churchwell: „Es ist ein Hauptbestandteil unserer Galaxie und ist bis jetzt im Grunde verborgen geblieben. Die Tatsache, dass es groß ist, bedeutet, dass es einen großen Einfluss auf die Dynamik des inneren Teils unserer Galaxie haben wird. "
Die Frage ist, wie sich diese große Struktur auf die Galaxie auswirkt. Welche Rolle spielt es?
In den Spiralarmen, in denen wir unser Leben damit verbringen, uns über Dinge zu wundern, drehen sich die Sterne alle paar hundert Millionen Jahre um das galaktische Zentrum. Aber in der Bar bewegen sich die Sterne auf elliptischen Bahnen, die sie zum galaktischen Zentrum hin und von diesem weg führen, wo sich der supermassive Schwarze Loch-Schütze-A-Stern befindet. Während die Arme viele junge und blaue Sterne enthalten, enthält der Balken hauptsächlich ältere, rote Sterne.
Churchwell dachte, dass die Bar wie ein Weg ist, der Material zum Schwarzen Loch transportiert. "Dieser Balken transportiert wahrscheinlich Materie in das Zentrum der Galaxie und speist das Schwarze Loch", sagte Churchwell dem Neuer Wissenschaftler im Jahr 2005.
Es gibt viele vergitterte Spiralen, daher sind sie stabile Strukturen. Tatsächlich sind etwa zwei Drittel aller Galaxien Spiralen ohne Gitter. Aber was sagt uns die Anwesenheit eines Menschen über die Geschichte der Milchstraße und die Zukunft?
"Ich glaube nicht, dass irgendjemand wirklich vollständig versteht, wie Balken gebildet werden", sagte Churchwell im Jahr 2005. "Wir wissen, dass es so viele Barred-Galaxien gibt, dass sie ziemlich stabil sein müssen. Astronomen müssen sich ein Modell ausdenken, das die Stabilität dieser Strukturen erklären kann. “
Aber das war 2005 und jetzt, fast 15 Jahre später, haben Astronomen noch ein paar Dinge gelernt.
Wir wissen, dass Spiralgalaxien im Laufe von etwa 2 Milliarden Jahren zu gesperrten Spiralen werden. Aktuelle Überlegungen besagen, dass der Balken tatsächlich Material in das Zentrum der Galaxie transportiert, was zur Entstehung neuer Sterne und zur Schaffung eines aktiven galaktischen Kerns beiträgt. Es wird angenommen, dass eine Dichtewelle vom Zentrum der Galaxie den Balken erzeugt. Im Laufe der Zeit werden immer weiter entfernte Sterne erzeugt, wodurch der sich selbst aufrechterhaltende Balken entsteht.
Es sieht auch so aus, als ob Barred-Spiral-Galaxien ihre Balken verlieren können. Mit der Zeit kann die Stabstruktur verfallen. Die Masse wird so groß, dass sie instabil wird, und dann sehen die Arme eher dick aus als die schönen Arme in der Milchstraße.
Wir haben viel über unsere eigene Milchstraßengalaxie und über die Morphologie und Evolution von Galaxien im Allgemeinen gelernt. Aber wir wissen immer noch nicht genau, wie die Stange, die Arme, die Ausbuchtung und das supermassereiche Schwarze Loch in der Mitte gemeinsam die Milchstraße formen.
Aber wir können sehen, wie wir in wenigen Jahrzehnten viel gelernt haben. Hoffentlich lernen wir in den nächsten Jahrzehnten viel mehr.
Quellen:
- Pressemitteilung der NASA: Reife Galaxie fasziniert in neuer Hubble-Ansicht
- Hubblesite-Artikel: Hubbles Ansicht der Barred Spiral Galaxy NGC 1672
- Wikipedia-Eintrag: Barred Spiral Galaxy
- Forschungsbericht: WAS IST DIE WAHRE FRAKTION VON BARRED SPIRAL GALAXIES?
- Forschungsbericht: Zirkumnukleare Regionen in Barred-Spiral-Galaxien II. Beziehungen zu Wirtsgalaxien
- Space Magazine: Neuer Look für die Milchstraße
- Forschungsbericht: Modelle für die inneren Regionen der Galaxie. ich
