Der Blick in eine Spiralgalaxie. Bildrechte: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi, CC BY-SA 3.0 IGO

WISSEN-NEWS Die Demenz der Galaxien

03. April 2024, 12:29 Uhr

Galaxien werden mit zunehmendem Alter immer chaotischer. Die Masse und Umgebung einer Galaxie spielen jedoch bei jungen Galaxien immer noch eine wichtige Rolle.

Ein internationales Forschungsteam hat herausgefunden, dass das Alter die treibende Kraft bei der Veränderung der Bewegung von Sternen in Galaxien ist. Zu Beginn des Lebens drehen sich die Sterne in Galaxien in einem geordneten Muster, aber in einigen Galaxien ist die Bewegung der Sterne mit zunehmendem Alter eher zufällig und unübersichtlicher.

"Wenn man eine junge Galaxie findet, wird sie sich drehen, egal in welcher Umgebung sie sich befindet", erklärt der Erstautor Scott Croom (Universität von Sydney) in einer Pressemitteilung. "Wenn man eine alte Galaxie findet, wird sie mehr zufällige Bahnen haben, egal, ob sie sich in einer dichten Umgebung oder in einer Leere befindet."

In früheren Studien galten Masse und die Umgebung als wichtigere Faktoren für die Bewegung der Sterne. Laut dem Zweitautor Jesse van de Sande sei dies nicht unbedingt falsch. Junge Galaxien sind sternbildende Superfabriken, während in älteren Galaxien die Sternentstehung aufhört.

Ein Vergleich einer jungen (oben) und einer alten (unten) Galaxie. Die Felder links sind normale optische Bilder vom Subaru-Teleskop. Mittig sind Karten der Rotationsgeschwindigkeit (blau, wenn sie auf uns zukommt, rot, wenn sie von uns weggeht) von der SAMI-Galaxiendurchmusterung. Rechts sind Karten zur Messung von Zufallsgeschwindigkeiten (rötliche Farben für größere Zufallsgeschwindigkeiten). Beide Galaxien haben die gleiche Gesamtmasse. Bildrechte: Subaru

"Wir wissen, dass das Alter von der Umgebung beeinflusst wird. Wenn eine Galaxie in eine dichte Umgebung fällt, neigt sie dazu, die Sternentstehung zu stoppen. Galaxien in dichteren Umgebungen sind also im Durchschnitt älter", sagt van de Sande.

Was bedeutet das für unsere Heimat, die Milchstraße?

Die Milchstraße hat immer noch eine dünne Sternentstehungsscheibe. Daher gilt unsere Heimat immer noch als Galaxie mit hohem Rotationswinkel. Die Scheibe der Milchstraße "ist nicht dominant, was das Licht angeht, aber sie ist da", erklärt Croom. Zudem sieht es danach aus, dass "es sich um ältere Sterne handelt, die möglicherweise zu früheren Zeiten von der dünnen Scheibe aufgeheizt wurden oder mit einer turbulenteren Bewegung im frühen Universum entstanden sind".

Die nächsten Schritte werden darin bestehen, Simulationen der Galaxienentwicklung mit detaillierteren Daten zu entwickeln. Dafür benötigt man jedoch eine hohe Auflösung. Dies soll mit der Hector-Galaxiendurchmusterung geschehen.

"Hector beobachtet 15.000 Galaxien, aber mit einer höheren spektralen Auflösung, sodass das Alter und der Spin von Galaxien auch in Galaxien mit viel geringerer Masse und mit detaillierteren Informationen über die Umgebung gemessen werden können", erörtert Julia Bryant, Leiterin der Hector-Galaxiendurchmusterung an der Universität von Sydney.

Links/Studien

Die Studie erschien am 3. April 2024 in der Fachzeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: The SAMI Galaxy Survey: galaxy spin is more strongly correlated with stellar population age than mass or environment (Die SAMI-Galaxiendurchmusterung: Der Spin von Galaxien ist stärker mit dem Alter der stellaren Population korreliert als mit Masse oder Umgebung).

Dieses Thema im Programm:
MDR HÖRFUNK | Report 1 | 12. Mai 2023 | 12:12 Uhr

pk