Runde Galaxien sind älter

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Bildquelle: Nasa

Je runder eine Galaxie ist, desto älter sind die Sterne in ihr. Das zeigt die statistische Analyse einer systematischen spektroskopischen Untersuchung von 843 Galaxien durch ein internationales Forscherteam. Das Ergebnis bestätige, dass die Sternsysteme in der Frühzeit vor allem durch Verschmelzungen angewachsen sind, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature Astronomy“.

„Das mittlere Alter der Sterne in einer Galaxie erlaubt Rückschlüsse darauf, wann die meisten Sterne entstanden sind – aber liefert keine Information über die Entstehungsgeschichte der Galaxie“, schreiben Jesse van de Sande von der University of Sydney in Australien und seine Kollegen. Aufschluss darüber lasse sich jedoch über die Dynamik der Sterne – insbesondere dem Verhältnis der ungeordneten zur geordneten Bewegung – und der Form der Galaxien erhalten.

Um die Zusammenhänge zwischen diesen Faktoren – mittleres Sternalter, stellare Dynamik und Galaxienform – zu untersuchen, haben van de Jesse und seine Kollegen in den vergangenen Jahren von großen spektroskopischen Durchmusterungen gelieferten Daten einer neuen statistischen Analyse unterzogen. Die meisten Daten stammen dabei vom SAMI Galaxy Survey am 3,9 Meter großen Anglo-Australian Telescope am Siding Spring Observatory. Ein spezieller Spektrograph ermöglicht es hier, mit 61 Glasfasern gleichzeitig Spektren an entsprechend vielen Positionen einer Galaxie zu messen.

Das Problem ist nun, dass die beobachtete zweidimensionale Form einer Galaxie nur beschränkt Rückschlüsse auf die wahre, dreidimensionale Form des Sternsystems erlaubt. Unter einigen vereinfachenden Annahmen gelingt es van de Sande und seinen Kollegen jedoch, aus der Kombination von scheinbarer Form und der Dynamik der Sterne auf die wahre Form zu schließen. Damit zeigt sich dann, dass es zwischen dem mittleren Sternenalter einer Galaxie und ihrer Form einen erstaunlich starken Zusammenhang gibt: Je älter die Sterne, desto runder – also weniger elliptisch – ist ein Sternsystem.

Ganz überraschend sei dieses Ergebnis allerdings nicht, betonen die Forscher. Denn Computersimulationen der Galaxienentwicklung zeigen, dass Galaxien in der kosmischen Frühzeit hauptsächlich durch Zusammenstöße und Verschmelzungen anwachsen. Und solche Verschmelzungen sorgen dafür, dass die Sternsysteme im Laufe der Zeit runder werden. Die meisten dieser Verschmelzungen finden dabei zwischen Galaxien statt, die wenig Gas enthalten, so dass in der Folge kaum noch neue – und damit jüngere – Sterne entstehen. Der Befund von van de Sande und seinen Kollegen ist also in guter Übereinstimmung mit den Vorhersagen der Computermodelle – und zeigt, wie statistische Untersuchungen an einer großen Zahl von Sternsystemen Informationen über die Evolution der Galaxien liefern kann.

Quelle: dx.doi.org/10.1038/s41550-018-0436-x

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