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14.05.2014

Rot heißt schwer

Die Farbe einer Galaxie verrät, wie massereich sie ist

Es sind unvorstellbare Zahlen: Die Milchstraße, unsere Heimatgalaxie, enthält etwa dreihundert Milliarden Sterne. Doch sie ist nur eine von wiederum mindestens fünfzig Milliarden Galaxien, die von der Erde aus theoretisch beobachtet werden können. Alle Sterne zu zählen wird daher auch künftig wohl eine unlösbare Aufgabe bleiben. Astronomen aus Kanada haben nun ein kleines Hilfsmittel entdeckt, das zumindest die Abschätzung des Sternenreichtums einer Galaxie ermöglicht: Je röter ein solches Sternsystem ist, desto schwerer ist es und desto weniger junge Sterne gibt es darin, fanden sie heraus.

Die Milchstraße, unsere Heimatgalaxie, besteht aus mehreren Spiralarmen, die sich um ein Zentrum bewegen. Unser Sonnensystem sitzt auf einem dieser Arme. Grafik: Nasa, public domain
Milchstraße, Grafik: Nasa, public domain

Manche Galaxien haben eine elliptische Form, sind rötlich und bestehen hauptsächlich aus älteren Sternen. Häufiger ist jedoch eine Form, bei der eine zentrale, rötliche Ansammlung von Sternen von bläulichen Spiralarmen umgeben ist. Die Milchstraße ist eine solche Galaxie, und unser Sonnensystem befindet sich auf einem solchen Spiralarm. Alle Sterne der Milchstraße liegen etwa auf einer Ebene wie auf einer riesigen Scheibe. Wenn die Menschen in klaren Nächten die Milchstraße als helles Band am Himmel sehen, so blicken sie von der Seite auf diese Scheibe.

Mit bloßem Auge lassen sie keine anderen Galaxien als unsere Milchstraße erkennen – mit Ausnahme des Andromedanebels, sozusagen unseres kosmischen Nachbarn. Die anderen Galaxien, Dutzende von Milliarden an der Zahl, erscheinen erst durch die Linse eines Teleskops. Um abzuschätzen, welche Massen sie haben und damit auch, wie viele Sterne sie enthalten, werteten die Wissenschaftler um Asa Bluck von der Universität von Victoria die Daten der sogenannten Sloan Digital Sky Survey aus. Bei dieser kosmischen Volkszählung hatten Astronomen mit einem eigens konstruierten Teleskop Massen, Farbe und Form von über einer halben Million Galaxien bestimmt.  

Mit einer Software zur Auswertung von Formen und Farben kam das Team um Bluck nun auf den Zusammenhang zwischen der Farbe und der Masse einer Galaxie: Massereichere Galaxien sind demnach röter, und in ihnen entstehen in der Regel auch keine neuen Sterne mehr – "ein ziemlich simples Ergebnis", wie Bluck kommentiert. Doch für die Astronomie ist dieser Zusammenhang durchaus relevant.

Dass in besonders massereichen Galaxien in der Regel keine neuen Sterne mehr entstehen, hängt mit den Schwarzen Löchern zusammen, die sich im Zentrum der meisten von ihnen befinden. Je mehr Masse diese Löcher haben, desto mehr Energie gelangt aus dem Zentrum der Galaxie in Form von Jets und Röntgenstrahlen in die äußeren Bereiche des Sternsystems. Damit fehlt das Material, aus dem sich neue Sterne formen könnten.(ud)