Den kleinen Rasern auf der Spur

Vermuteter Ablauf der gewaltsamen Begegnung dreier Galaxien: Das linke Bild zeigt eine kompakte Galaxie im Orbit um eine größere Galaxie. Im unteren Teil des mittleren Bildes ist eine Spiralgalaxie angedeutet, die sich den anderen nähert, rechts wird die leichtere Galaxie aus dem Verbund geschleudert. [Chilingarian et al.]

Isolierte elliptische Galaxien, wohl kaum ein anderer Galaxientyp mutet so rätselhaft an, wie diese kleinen, trotzdem aber massereichen Sterninseln, die mit hohen Geschwindigkeiten weit abseits von Galaxienhaufen durch das All rasen. Steckt die Erklärung zur Entstehung dieser sonderbaren Objekte in alten, astronomischen Datenarchiven verborgen? Entsprechende Hinweise existieren und demnach sind die rasenden Zwerge das Ergebnis enger Begegnungen dreier Galaxien, bei der das leichteste Mitglied mit hoher Geschwindigkeit aus dem Galaxienhaufen herauskatapultiert wird.

Ein vergleichbares Phänomen lässt sich im Milchstraßenzentrum beobachten: Kommt ein Doppelsternsystem dem supermassereichen Schwarzen Loch zu nahe, schleudert die Wechselwirkung den leichteren der beiden Sterne nach außen, während der schwerere in das Schwarze Loch fällt. Ähnlich – allerdings auf weitaus größeren Skalen – läuft die Begegnung innerhalb von Galaxienhaufen ab. Knapp dreißig kompakte elliptische Galaxien sind bekannt. Sie sind wenige Tausend Lichtjahre groß, enthalten aber auf diesem engen Raum mehrere Milliarden Sterne. Die ersten dieser Objekte konnten in der Nachbarschaft von Riesengalaxien in der Zentralregion von Galaxienhaufen nachgewiesen werden. Daher lässt sich vermuten, dass die Gezeitenkräfte bei einer engen Begegnung mit der großen Galaxie dem kleineren System die Sterne in den äußeren Regionen entrissen und nur den kompakten Kern übrig gelassen haben. Doch 2013 stieß man auf kompakte elliptische Galaxien weit ab von Galaxienhaufen, die folglich mit den bisherigen Erklärungsansätzen unvereinbar waren. Überprüfungen des Virtual Astronomical Observatory – einem Netz astronomischer Datenbanken, in dem die Beobachtungen aller großen Observatorien abgelegt werden – förderte schließlich 195 weitere kompakte elliptische Galaxien zu Tage, darunter elf isolierte. Auffällig ist, dass viele der kompakten elliptischen Galaxien, die sich innerhalb von Galaxienhaufen befinden, Geschwindigkeiten besitzen, die höher sind als die Fluchtgeschwindigkeit des Haufens. Dieser Befund, befindet sich in guter Übereinstimmung mit daraufhin angestellten numerischen Simulationen: Die Begegnung von gleich drei Galaxien erzeugt die kompakten galaktischen Ausreißer.

Lars-C. Depka

Originalarbeit:

dx.doi.org/10.1126/science.