Es ist das, was man einen Fall von galaktischem Mord (oder 'Galaktikid') nennen könnte. Im gesamten bekannten Universum werden Satellitengalaxien langsam ihres Lebenselixiers – also ihrer Gase – beraubt. Dieser Prozess ist dafür verantwortlich, die Bildung neuer Sterne zu stoppen und damit diese Galaxien zu einem relativ schnellen Tod (nach kosmologischen Maßstäben) zu verurteilen. Und seit einiger Zeit suchen Astronomen nach dem potenziellen Täter.
Doch laut einer neuen Studie eines Teams internationaler Forscher der Internationales Zentrum für Radioastronomieforschung (ICRAR) in Australien hat die Antwort möglicherweise damit zu tun, dass galaktische Haufen heißer Gase routinemäßig passieren. Laut ihrer Studie, die kürzlich in Die monatlichen Mitteilungen der Royal Astronomical Society ,Dieser Mechanismus könnte für den langsamen Tod verantwortlich sein, den wir da draußen sehen.
Dieser Vorgang ist bekannt als „ Staudruck-Strippen “, das auftritt, wenn die Kraft, die durch den Durchgang von Galaxien durch das zwischen ihnen liegende heiße Plasma erzeugt wird, stark genug ist, um die Anziehungskraft dieser Galaxien zu überwinden. An diesem Punkt verlieren sie Gas, ähnlich wie die Atmosphäre eines Planeten durch die Auswirkungen des Sonnenwinds langsam entfernt werden kann.
„Radiofarben“-Ansicht des Himmels über dem Murchison Widefield Array-Radioteleskop, das Teil des International Center for Radio Astronomy Research (ICRAC) ist. Bildnachweis: Natasha Hurley-Walker (ICRAR/Curtin)/Dr. John Goldsmith/Celestial Visions.
Für ihre Studie mit dem Titel „ Kaltgas-Stripping in Satellitengalaxien: Von Paaren zu Clustern “, verließ sich das Team auf Daten, die von der Sloan Digital Sky Survey und der Arecibo Legacy Fast (ALFA)-Umfrage. Während das SDSS Multiwellenlängendaten von 10.600 Satellitengalaxien im bekannten Universum lieferte, lieferte ALFA Daten über die Menge an neutralem atomarem Wasserstoff, die sie enthielten.
Durch die Messung des Ausmaßes der Ablösung, die in jeder Galaxie stattfand, schlossen sie, dass das Ausmaß, in dem eine Galaxie von ihren essentiellen Gasen befreit wurde, viel mit der Masse ihres Dunklen-Materie-Halos zu tun hatte. Seit einiger Zeit glauben Astronomen, dass Galaxien in Wolken dieser unsichtbaren Masse eingebettet sind, von der angenommen wird, dass sie 27% des bekannten Universums ausmacht.
Als Toby Brown – ein Forscher der Zentrum für Astrophysik und Supercomputing an der Swinburne University of Technology und der Hauptautor des Papiers – erklärt :
„Während ihres Lebens können Galaxien Halos unterschiedlicher Größe bewohnen, von typischen Massen unserer eigenen Milchstraße bis hin zu Halos, die tausendmal massereicher sind. Wenn Galaxien durch diese größeren Halos fallen, entfernt das überhitzte intergalaktische Plasma zwischen ihnen ihr Gas in einem schnell wirkenden Prozess, der als Staudruck-Stripping bezeichnet wird. Man kann es sich wie einen riesigen kosmischen Besen vorstellen, der durchkommt und das Gas physikalisch aus den Galaxien fegt.“
Das Arecibo-Observatorium in Puerto Rico, wo die Arecibo Legacy Fast ALFA Survey durchgeführt wird. Bildnachweis: egg.astro.cornell.edu
Dieses Strippen beraubt Satellitengalaxien ihrer Fähigkeit, neue Sterne zu bilden, was sicherstellt, dass die Sterne, die sie haben, in ihre Rote-Riesen-Phase eintreten. Dieser Prozess, der zu einer Galaxie führt, die von kühleren Sternen bevölkert ist, macht sie im sichtbaren Licht viel schwieriger zu sehen (obwohl sie im Infrarotband immer noch nachweisbar sind). Ruhig, aber schnell werden diese Galaxien kalt, dunkel und verblassen.
Astronomen waren sich bereits der Auswirkungen des Staudruck-Strippens von Galaxien in Haufen bewusst, die die größten im Universum gefundenen Halos aus Dunkler Materie aufweisen. Aber dank ihrer Studie wissen sie jetzt, dass es auch Satellitengalaxien betreffen kann. Letztlich zeigt dies, dass der Prozess des Staudruck-Strippens weiter verbreitet ist als bisher angenommen.
Als Dr. Barbara Catinella, ICRAR-Forscherin und Co-Autorin der Studie, Leg es :
„Die meisten Galaxien im Universum leben in diesen Gruppen von zwei bis hundert Galaxien. Wir haben festgestellt, dass diese Entfernung von Gas durch Strippen möglicherweise die vorherrschende Art ist, wie Galaxien durch ihre Umgebung gelöscht werden, was bedeutet, dass ihr Gas entfernt wird und die Sternentstehung zum Erliegen kommt.“
Ein weiterer wichtiger Weg, auf dem Galaxien sterben, ist als 'Strangulation' bekannt, die auftritt, wenn das Gas einer Galaxie schneller verbraucht wird, als es wieder aufgefüllt werden kann. Im Vergleich zum Staudruck-Stripping verläuft dieser Prozess jedoch sehr schleichend und dauert statt nur zig Millionen Jahre Milliarden von Jahren – sehr schnell auf einer kosmologischen Zeitskala. Außerdem ähnelt dieser Prozess eher einer Galaxie, die an einer Hungersnot leidet, nachdem sie ihre Nahrungsquelle übertroffen hat, und nicht einem Mord.
Ein weiteres kosmologisches Rätsel gelöst, und eines, das nicht weniger kriminaldramatische Auswirkungen hat!
Weiterlesen: Königliche Astronomische Gesellschaft , MNRAS
