In der Science-Ausgabe vom 4. März berichten Astronomen, dass sie die langsamste Bewegung einer Galaxie über die Ebene des Himmels gemessen haben. Dieser ferne Strudel von Sternen scheint sich trotz seiner tatsächlichen Geschwindigkeit durch den Weltraum zu schleichen, weil er sich so weit von der Erde entfernt befindet. Die Messung des Gletschertempos dieser Galaxie von nur 30 Mikrobogensekunden pro Jahr brachte die derzeitige Radioastronomietechnologie an ihre Grenzen.
"Eine auf dem Mars kriechende Schnecke scheint sich mehr als 100-mal schneller über die Oberfläche zu bewegen als die Bewegung, die wir für diese Galaxie gemessen haben", sagte Mark Reid (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), Mitautor des Papiers.
Reid und seine Kollegen verwendeten das Very Long Baseline Array (VLBA) der National Science Foundation, um die Bewegung einer Galaxie über den Himmel zu messen, die sich fast 2,4 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Während Wissenschaftler seit Jahrzehnten die Bewegung von Galaxien direkt zur Erde hin oder von dieser weg messen, ist dies das erste Mal, dass die Querbewegung (von Astronomen als Eigenbewegung bezeichnet) für eine Galaxie gemessen wird, die kein nahe gelegener Satellit der Milchstraße ist .
Ein internationales wissenschaftliches Team analysierte VLBA-Beobachtungen, die über zweieinhalb Jahre gemacht wurden, um winzige Verschiebungen in der Himmelsposition der Spiralgalaxie M33 festzustellen. In Kombination mit früheren Messungen der Bewegung der Galaxie zur Erde ermöglichten die neuen Daten den Astronomen erstmals, die Bewegung von M33 in drei Dimensionen zu berechnen.
M33 ist ein Satellit der größeren Galaxie M31, der bekannten Andromeda-Galaxie, die mit bloßem Auge am weitesten entfernt ist. Beide sind Teil der lokalen Galaxiengruppe, zu der auch die Milchstraße gehört.
Die Aufgabe der Astronomen war nicht einfach. Sie mussten nicht nur eine beeindruckend kleine Menge an Bewegung über den Himmel erfassen, sondern auch die tatsächliche Bewegung von M33 von der scheinbaren Bewegung trennen, die durch die Bewegung unseres Sonnensystems um das Zentrum der Milchstraße verursacht wurde. Die Bewegung des Sonnensystems und der Erde um das etwa 26.000 Lichtjahre entfernte galaktische Zentrum wurde in den letzten zehn Jahren mit dem VLBA genau gemessen.
"Die VLBA ist das einzige Teleskopsystem der Welt, das diese Arbeit leisten kann", sagte Reid. "Seine außergewöhnliche Fähigkeit, feine Details aufzulösen, ist unübertroffen und war die absolute Voraussetzung für diese Messungen."
Neben der Messung der Bewegung von M33 als Ganzes konnten die Astronomen auch die Rotation der Spiralgalaxie direkt messen. Beide Messungen wurden durchgeführt, indem die Positionsänderungen von riesigen Molekülwolken innerhalb der Galaxie beobachtet wurden. Der Wasserdampf in diesen Wolken wirkt als natürlicher Maser und verstärkt oder verstärkt die Funkemission genauso wie Laser die Lichtemission verstärken. Die natürlichen Masers fungierten als helle Funkfeuer, deren Bewegung durch die ultrascharfe Funkvision der VLBA verfolgt werden konnte.
Reid und seine Kollegen planen, die Bewegung von M33 weiter zu messen und ähnliche Messungen der Bewegung von M31 durchzuführen. Auf diese Weise können sie wichtige Fragen zur Zusammensetzung, Geschichte und zum Schicksal der beiden Galaxien sowie der Milchstraße beantworten.
„Wir wollen die Umlaufbahnen von M31 und M33 bestimmen. Das wird uns helfen, mehr über ihre Geschichte zu erfahren, insbesondere darüber, wie nahe sie in der Vergangenheit gekommen sind. “ Erklärte Reid. "Wenn sie sehr eng vorbeigekommen sind, ist die geringe Größe von M33 möglicherweise darauf zurückzuführen, dass M31 während der Begegnung Material von ihm abgezogen hat", fügte er hinzu.
Eine genaue Kenntnis der Bewegungen beider Galaxien hilft auch dabei, festzustellen, ob es in ihrer Zukunft zu einer Kollision kommt. Darüber hinaus kann die Orbitalanalyse Astronomen wertvolle Hinweise auf die Menge und Verteilung der Dunklen Materie in den Galaxien geben.
Reid arbeitete mit Andreas Brunthaler vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn zusammen. Heino Falcke von ASTRON in den Niederlanden; Lincoln Greenhill, ebenfalls vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics; und Christian Henkel, ebenfalls vom Max-Planck-Institut in Bonn.
Originalquelle: CfA-Pressemitteilung
