Neue Bilder zeigen galaktische Fusionen, aber warum bedeuten diese Gewerkschaften für einige Galaxien das Schicksal?

Galaktische Fusionen waren vor Milliarden von Jahren äußerst verbreitet und haben das Universum, wie wir es kennen, geprägt. Aber nicht alle diese Gewerkschaften sind langlebig. Für einige Galaxien wird eine solche Vereinigung sie zwingen, zu verdorren und zu sterben.

Obwohl derzeit nur wenige Galaxien fusionieren, war der Prozess vor 6 bis 10 Milliarden Jahren weitaus häufiger und hat das Universum um uns herum geprägt. Drei neue Bilder vom Spitzer-Weltraumteleskop der NASA zeigen Galaxienpaare an der Schwelle kosmischer Konsolidierungen. Obwohl die Galaxien jetzt getrennt erscheinen, zieht die Schwerkraft sie zusammen und bald werden sie sich zu neuen, verschmolzenen Galaxien verbinden.

Hauptbild: Die Fusion zweier Galaxien, bekannt als NGC 7752 (größer) und NGC 7753 (kleiner), auch Arp86 genannt. In diesen Bildern entsprechen unterschiedliche Farben unterschiedlichen Wellenlängen des Infrarotlichts. Blau und Grün sind Wellenlängen, die beide stark von Sternen emittiert werden. Rot ist eine Wellenlänge, die hauptsächlich von Staub emittiert wird. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech

Einige verschmolzene Galaxien werden Milliarden von Jahren wachsen. Für andere wird die Fusion jedoch Prozesse auslösen, die schließlich die Sternentstehung stoppen und die Galaxien dazu bringen, vorzeitig zu verdorren.

Seit mehr als 10 Jahren verwenden Wissenschaftler, die an der All-Sky-LIRG-Umfrage (GOALS) der Great Observatories arbeiten, nahe gelegene Galaxien, um die Details von Galaxienfusionen zu untersuchen und damit die Geschichte des Universums zu untersuchen.

Die Umfrage konzentrierte sich auf 200 Objekte in der Nähe, darunter viele Galaxien in verschiedenen Stadien der Verschmelzung. Die obigen Bilder zeigen drei dieser Ziele, die von Spitzer abgebildet wurden.

Einer der Hauptprozesse, von denen angenommen wird, dass sie für ein plötzliches Anhalten der Sternentstehung in einer verschmolzenen Galaxie verantwortlich sind, ist ein überfüttertes Schwarzes Loch. Im Zentrum der meisten Galaxien liegt ein supermassereiches Schwarzes Loch - millionen- bis milliardenfach massereicher als die Sonne.

Während einer galaktischen Fusion werden Gas und Staub in das Zentrum der Galaxie getrieben, wo sie dazu beitragen, junge Sterne zu bilden und auch das zentrale Schwarze Loch zu versorgen.

Dieses Bild zeigt die galaktische Verschmelzung von Galaxien, die als NGC 6786 (rechts) und UGC 11415 (links) bekannt sind und auch als VII Zw 96 bezeichnet werden. Es besteht aus Bildern von drei IRAC-Kanälen (Spitzer Infrared Array Camera): IRAC-Kanal 1 in Blau , IRAC-Kanal 2 in grün und IRAC-Kanal 3 in rot. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech

Dieser plötzliche Aktivitätsschub kann zu einer instabilen Umgebung führen. Stoßwellen oder starke Winde, die vom wachsenden Schwarzen Loch erzeugt werden, können durch die Galaxie fegen, große Mengen Gas ausstoßen und die Sternentstehung abschalten. Ausreichend starke oder sich wiederholende Abflüsse können die Fähigkeit der Galaxie beeinträchtigen, neue Sterne zu bilden.

Die Beziehung zwischen Fusionen, Sternentstehungsschüben und Aktivität des Schwarzen Lochs ist komplex, und Wissenschaftler arbeiten immer noch daran, sie vollständig zu verstehen. Eine der neu verschmolzenen Galaxien ist Gegenstand einer detaillierten Studie mit dem WM Keck Observatory in Hawaii, in der GOALS-Wissenschaftler nach galaktischen Stoßwellen suchten, die vom zentralen aktiven galaktischen Kern angetrieben werden, einem extrem hellen Objekt, das von einem supermassiven Schwarzen Loch angetrieben wird, das sich von Material ernährt um es herum.

Das Fehlen von Schocksignaturen legt nahe, dass die Rolle aktiver galaktischer Kerne bei der Gestaltung des Galaxienwachstums während einer galaktischen Fusion möglicherweise nicht einfach ist.

Dieses Bild zeigt zwei Galaxien in einer galaktischen Fusion, bekannt als Arp 302, auch VV 340 genannt. In diesen Bildern entsprechen unterschiedliche Farben unterschiedlichen Wellenlängen des Infrarotlichts. Blau und Grün sind Wellenlängen, die beide stark von Sternen emittiert werden. Rot ist eine Wellenlänge, die hauptsächlich von Staub emittiert wird. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech

Galaktische Fusionen im nahe gelegenen Universum erscheinen Infrarotobservatorien wie Spitzer besonders hell. GOALS-Studien stützten sich auch auf Beobachtungen der Zielgalaxien durch andere weltraumgestützte Observatorien, darunter die Hubble- und Chandra-Weltraumteleskope der NASA, den Herschel-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation sowie Einrichtungen vor Ort, darunter das Keck-Observatorium und die National Science Foundation Sehr großes Array und das Atacama Large Millimeter Array.

Ursprünglich veröffentlicht auf sciscomedia.co.uk am 27. Februar 2019.