Das neueste vom Hubble-Weltraumteleskop veröffentlichte Bild zeigt die turbulente Region, in der zwei Galaxien miteinander verschmelzen. Hubbles scharfe Vision hat mehr als 200 massive Sternhaufen gefunden, von denen der größte doppelt so groß ist wie alles, was wir in der Milchstraße haben. Arp 220 sollte weiterhin neue Startcluster produzieren, bis in etwa 40 Millionen Jahren kein Gas mehr vorhanden ist.
Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA starrte in den überfüllten, staubigen Kern zweier verschmelzender Galaxien und entdeckte eine Region, in der die Sternentstehung wild geworden ist.
Die interagierenden Galaxien erscheinen als eine einzige, seltsam aussehende Galaxie namens Arp 220. Die Galaxie ist ein nahe gelegenes Beispiel für die Folgen zweier kollidierender Galaxien. Tatsächlich ist Arp 220 die hellste der drei der Erde am nächsten gelegenen galaktischen Fusionen. Diese neueste Ansicht der Galaxie liefert neue Einblicke in das frühe Universum, als galaktische Wracks häufiger vorkamen.
Das scharfe Auge von Hubbles Advanced Camera for Surveys hat mehr als 200 Mammutsternhaufen enthüllt. Die neu gefundenen Cluster sind weitaus zahlreicher als die sechs, die Hubble 1992 bei einer Beobachtung von Arp 220 mit der Weitfeld-Planetenkamera ausspioniert hat, die nicht die Schärfe der Advanced Camera aufwies. Der von Hubble beobachtete kräftigste Arp 220-Cluster enthält genug Material, um etwa 10 Millionen Sonnen zu entsprechen, was doppelt so massereich ist wie jeder vergleichbare Sternhaufen in der Milchstraßengalaxie.
Die Cluster sind jedoch so kompakt, dass sie Hubble selbst in mäßiger Entfernung wie brillante Einzelsterne erscheinen. Astronomen wissen, dass die Cluster keine Sterne sind, weil sie viel heller sind als ein Stern in dieser Entfernung, 250 Millionen Lichtjahre entfernt im Sternbild Serpens.
Der Wahnsinn bei der Geburt von Sternen findet in einer sehr kleinen Region mit einem Durchmesser von etwa 5.000 Lichtjahren (etwa 5 Prozent des Durchmessers der Milchstraße) statt, in der Gas und Staub sehr dicht sind. In dieser winzigen Region gibt es genauso viel Gas wie in der gesamten Milchstraße.
"Dies ist eine extreme Sterngeburt", sagte die Astronomin Christine D. Wilson von der McMaster University in Hamilton, Ontario, Kanada, und die Leiterin der Studie. „Unser Ergebnis impliziert, dass sehr hohe Sternentstehungsraten erforderlich sind, um supermassive Sternhaufen zu bilden. Dies ist ein naheliegender Blick auf ein Phänomen, das im frühen Universum, als viele Galaxien verschmolzen, üblich war. “
Wilsons Team erhielt Messungen der Massen und des Alters für 14 der Cluster, wodurch sie die Massen und das Alter für alle Cluster genauer abschätzen konnten. Die Beobachtungen ergaben zwei Populationen von Sternhaufen. Eine Bevölkerung ist weniger als 10 Millionen Jahre alt; der zweite, 70 bis 500 Millionen Jahre alt. Cluster in der jüngeren Gruppe sind massiver als in der älteren Gruppe.
Wilson weiß nicht, ob die Flut der Sterngeburt in zwei verschiedenen Epochen oder in einem ununterbrochenen rasenden Tempo aufgetreten ist, und vielleicht sehen sie die Bevölkerung mittleren Alters nicht. Sie weiß, dass der Starburst durch eine Kollision zwischen zwei Galaxien ausgelöst wurde, die vor etwa 700 Millionen Jahren begann. Die Auswirkungen der Fusion haben sich über Hunderte von Millionen von Jahren ausgeweitet.
Die Ergebnisse des Teams wurden in der Ausgabe des Astrophysical Journal vom 20. April veröffentlicht. Das Ergebnis basiert auf neuen Beobachtungen mit Hubbles Advanced Camera for Surveys und auf einer früheren Studie mit der Nahinfrarotkamera und dem Multi-Object-Spektrometer. Die im August 2002 im sichtbaren Licht aufgenommenen Beobachtungen der Advanced Camera zeigten die große Clusterpopulation und ergaben Alter für die ältere Gruppe von Clustern. Die Nahinfrarotkamerastudie machte Bilder der jüngeren Clusterpopulation.
Obwohl das neue Hubble-Bild Arp 220 im sichtbaren Licht zeigt, leuchtet die Galaxie im Infrarotlicht am hellsten. Tatsächlich wird Arp 220 als ultraleichte Infrarotgalaxie (ULIRG) bezeichnet. ULIRGs sind die Produkte von Fusionen zwischen Galaxien, die Feuerstürme der Sterngeburt erzeugen können. Das Sternenlicht der neuen Sterne erwärmt den umgebenden Staub und lässt die Galaxien im Infrarotlicht brillant leuchten.
Nur eine kleine Menge sichtbaren Lichts entweicht durch die staubbedeckte Galaxie. Wenn Astronomen im sichtbaren Licht eine freie Sicht auf Arp 220 hätten, würde die Galaxie aufgrund des Lichts ihrer massiven Cluster und der damit verbundenen Sternentstehung 50-mal heller leuchten als unsere Milchstraßengalaxie.
Arp 220 ist mit anderen interagierenden Galaxien verwandt, beispielsweise mit den bekannten Antennengalaxien. Beides sind Produkte galaktischer Fusionen. Der Verschmelzungsprozess in Arp 220 ist jedoch weiter fortgeschritten als in den Antennen. Tatsächlich, so Wilson, kann man nicht einmal die beiden Galaxien sehen, die zusammen Arp 220 bilden. Funkdaten zeigen zwei Objekte im Abstand von 1.000 Lichtjahren, die die Kerne der ursprünglichen Galaxien darstellen können.
Die Galaxie wird weiterhin Sternhaufen produzieren, bis sie ihr gesamtes Gas verbraucht, was bei der gegenwärtigen Geschwindigkeit in etwa 40 Millionen Jahren geschehen wird. Dies mag wie eine lange Zeit erscheinen, aber es ist praktisch ein Wimpernschlag für einen Prozess, der auf galaktischer Ebene abläuft. Dann sieht Arp 220 aus wie die heute gesehenen elliptischen Galaxien, die wenig Gas haben. Einige der riesigen Cluster - die jetzt 100 Millionen Jahre alt sind - werden noch da sein.
Die Galaxie ist das 220. Objekt in Halton Arps Atlas der besonderen Galaxien.
Ursprüngliche Quelle: HubbleSite-Pressemitteilung
