Das detaillierteste Tausend-Farben-Bild der Sculptor-Galaxie

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Astro­nom­in­nen und Astro­no­men haben ein Gala­xien-Meis­ter­werk geschaf­fen: ein ultra-detail­lier­tes Bild, das bis­her unbe­kann­te Merk­ma­le der Sculp­tor-Gala­xie sicht­bar macht. Mit dem Very Lar­ge Telescope (VLT) der Euro­päi­schen Süd­stern­war­te (ESO) beob­ach­te­ten sie die­se nahe­ge­le­ge­ne Gala­xie simul­tan in Tau­sen­den von Far­ben. Über die Erfas­sung rie­si­ger Daten­men­gen an jedem ein­zel­nen Punkt schu­fen sie eine gala­xien­wei­te Moment­auf­nah­me des Lebens der Ster­ne inner­halb der Sculptor-Galaxie.

Sculptor-Galaxie (ESO)
Die­ses Bild zeigt eine detail­lier­te Auf­nah­me der Sculp­tor-Gala­xie, auf­ge­nom­men mit dem MUSE-Instru­ment am Very Lar­ge Telescope (VLT) der ESO. Über den gesam­ten galak­ti­schen Schnapp­schuss sind Berei­che mit rosa Licht ver­teilt, die von ioni­sier­tem Was­ser­stoff in Stern­ent­ste­hungs­ge­bie­ten stam­men. – Cre­dit: ESO/E. Con­giu et al.

Gala­xien sind unglaub­lich kom­ple­xe Sys­te­me, die wir nach wie vor nicht voll­stän­dig ver­ste­hen“, erklärt ESO-Wis­sen­schaft­ler Enri­co Con­giu, der eine neue Stu­die zur Sculp­tor-Gala­xie gelei­tet hat, die jetzt in der Fach­zeit­schrift Astro­no­my & Astro­phy­sics erscheint. Mit einer Aus­deh­nung von Hun­dert­tau­sen­den von Licht­jah­ren sind Gala­xien extrem groß, aber ihre Ent­wick­lung hängt davon ab, was auf viel klei­ne­ren Ska­len geschieht. „Die Sculp­tor-Gala­xie ist für so eine Stu­die ide­al“, meint Con­giu. „Sie ist nah genug, dass wir ihre inne­re Struk­tur auf­lö­sen und ihre Bau­stei­ne mit unglaub­li­cher Detail­ge­nau­ig­keit unter­su­chen kön­nen, aber gleich­zei­tig auch groß genug, dass wir sie noch als Gan­zes betrach­ten können.“

Die Bau­stei­ne einer Gala­xie – Ster­ne, Gas und Staub – strah­len Licht bei ver­schie­de­nen Far­ben aus. Je mehr Farb­tö­ne also in einem Bild einer Gala­xie zu sehen sind, des­to mehr kön­nen wir über ihr Innen­le­ben erfah­ren. Wäh­rend her­kömm­li­che Bil­der nur eine Hand­voll Far­ben ent­hal­ten, umfasst die­se neue Kar­te der Sculp­tor-Gala­xie Tau­sen­de. Damit erfah­ren Astro­no­men alles, was sie über die Ster­ne, das Gas und den Staub in der Gala­xie wis­sen müs­sen, bei­spiels­wei­se ihr Alter, ihre Zusam­men­set­zung und ihre Bewegung.

Sculptor-Galaxie (Falschfarben)
Die­se Falsch­far­ben­kom­po­si­ti­on der Sculp­to-Gala­xie zeigt bestimm­te Wel­len­län­gen des Lichts, das von Was­ser­stoff, Stick­stoff, Schwe­fel und Sau­er­stoff abge­ge­ben wird. – Cre­dit: ESO/E. Con­giu et al.

Die Sculp­tor-Gala­xie ist 11 Mil­lio­nen Licht­jah­re ent­fernt ist und auch unter der Bezeich­nung NGC 253 bekannt. Um die­se Kar­te der Gala­xie zu erstel­len, beob­ach­te­ten die For­sche­ren­den sie über 50 Stun­den lang mit dem Mul­ti Unit Spec­tro­sco­pic Explo­rer (MUSE) am VLT der ESO. Das Team muss­te über 100 Auf­nah­men zusam­men­fü­gen, um einen Teil der Gala­xie mit einem Durch­mes­ser von etwa 65.000 Licht­jah­ren abzudecken.

Laut Ko-Autorin Kath­ryn Kre­ckel von der Uni­ver­si­tät Hei­del­berg macht das die Kar­te zu einem leis­tungs­star­ken Werk­zeug: „Wir kön­nen her­an­zoo­men, um ein­zel­ne Regio­nen, in denen Ster­ne ent­ste­hen, fast im Maß­stab ein­zel­ner Ster­ne zu unter­su­chen, aber wir kön­nen auch her­aus­zoo­men, um die Gala­xie als Gan­zes zu betrach­ten.“

NGC 253 (DSS2)
Die­ses Bild ist ein Farb­kom­po­sit aus Auf­nah­men des Digi­ti­zed Sky Sur­vey 2 (DSS2). Das Sicht­feld beträgt etwa 3,7 x 3,6 Grad. – Cre­dit: ESO/Digitized Sky Sur­vey 2. Dank­sa­gung: Davi­de De Martin.

Bei ihrer ers­ten Ana­ly­se der Daten ent­deck­te das Team in der Sculp­tor-Gala­xie rund 500 Pla­ne­ta­ri­sche Nebel, Regio­nen aus Gas und Staub, die von ster­ben­den son­nen­ähn­li­chen Ster­nen abge­sto­ßen wur­den. Ko-Autor Fabi­an Scheu­er­mann, Dok­to­rand an der Uni­ver­si­tät Hei­del­berg, ord­net die­se Zahl ein: „Außer­halb unse­rer galak­ti­schen Nach­bar­schaft haben wir es nor­ma­ler­wei­se mit weni­ger als 100 Nach­wei­sen pro Gala­xie zu tun.“

Auf­grund ihrer Eigen­schaf­ten kön­nen Pla­ne­ta­ri­sche Nebel als Ent­fer­nungs­mar­ker zu ihren Mut­ter­ga­la­xien die­nen. „Der Nach­weis der Pla­ne­ta­ri­schen Nebel ermög­licht es uns, die Ent­fer­nung zur Gala­xie zu über­prü­fen – eine wich­ti­ge Infor­ma­ti­on, von der alle wei­te­ren Unter­su­chun­gen der Gala­xie abhän­gen“, erläu­tert Adam Leroy, Pro­fes­sor an der Ohio Sta­te Uni­ver­si­ty in den USA, ein wei­te­rer Ko-Autor der Studie.

Zukünf­ti­ge Pro­jek­te, die die Kar­te nut­zen, wer­den unter­su­chen, wie Gas strömt, sei­ne Zusam­men­set­zung ver­än­dert und Ster­ne in die­ser Gala­xie bil­det. „Wie so klei­ne Pro­zes­se einen so gro­ßen Ein­fluss auf eine Gala­xie haben kön­nen, die tau­send­mal grö­ßer ist, ist noch ein Rät­sel“, schließt Congiu.

MN

Hintergrundinformationen

Die hier vor­ge­stell­ten For­schungs­er­geb­nis­se erschei­nen dem­nächst in der Fach­zeit­schrift Astro­no­my & Astro­phy­sics.

Links

Link zur Pres­se­mit­tei­lung der ESO

Andreas

Andreas Schnabel war bis zum Ende der Astronomie-Zeitschrift "Abenteuer Astronomie" im Jahr 2018 als Kolumnist tätig und schrieb dort über die aktuell sichtbaren Kometen. Er ist Mitglied der "Vereinigung für Sternfreunde e.V.". Neben Astronomie, betreibt der Autor des Blogs auch Fotografie und zeigt diese Bilder u.a. auf Flickr.

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