Pressemitteilung

Enthüllung galaktischer Geheimnisse

25. Oktober 2017

Unzählige Galaxien buhlen in dieser riesigen Aufnahme des Fornax-Galaxienhaufens um die Aufmerksamkeit des Betrachters, einige erscheinen nur als winzige Lichtpunkte, andere hingegen dominieren den Vordergrund. Zu letzteren zählt auch die linsenförmige Galaxie NGC 1316. Die bewegte Vergangenheit der vielfach untersuchten Galaxie bescherte ihr eine filigrane Struktur aus Schleifen, Kreisbögen und Ringen, die Astronomen nun mit dem VLT Survey Telescope detailgetreuer als je zuvor abbilden konnten. Die erstaunlich tiefe Aufnahme enthüllt auch eine Vielzahl dunkler Objekte im Galaxienhaufen. An der Untersuchung beteiligt waren auch Forscher aus Heidelberg.

Dank seiner außergewöhnlichen Fähigkeiten zur Himmelsdurchmusterung gelang dem VLT Survey Telescope (VST) am Paranal-Observatorium der ESO in Chile eine tiefe Aufnahme, die die Geheimnisse der leuchtkräftigen Galaxien im Fornax-Haufen offenbart, dem reichhaltigsten und der Milchstraße nächstgelegenen Galaxienhaufen. Die 2,3-Gigapixel-Aufnahme stellt eines der größten Bilder dar, die je von der ESO veröffentlicht wurden.

Die vielleicht faszinierendste Galaxie des Haufens ist NGC 1316, die eine bewegte Geschichte hat, da sie durch die Verschmelzung mehrerer kleinerer Galaxien entstanden ist. Die linsenförmige Struktur der Galaxie kam durch gravitative Verzerrungen im Laufe ihrer abenteuerlichen Vergangenheit zustande [1]. Ausgeprägte Wellenstrukturen, Ringe und Kreisbögen, die in die sternreiche äußere Hülle eingebettet sind, wurden erstmals 1970 beobachtet und sind auch noch für heutige Astronomen interessant, da sie mit den neuesten Teleskoptechnologien durch die Kombination von Abbildung und Modellierung noch feinere Details der ungewöhnlichen Struktur von NGC 1316 beobachten können.

Die Verschmelzungen, durch die NGC 1316 entstanden ist, sorgten für einen Zustrom an Gas, der ein exotisches astrophysikalisches Objekt im Zentrum antreibt: ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer Masse von schätzungsweise 150 Millionen Sonnenmassen. Durch die Akkretion von Materie aus der Umgebung erzeugt das kosmische Monster gewaltige Jets hochenergetischer Partikel, die wiederum charakteristische Emissionsgebiete im Radiowellenlängenbereich zur Folge haben, so dass NGC 1316 die vierthellste Radioquelle am Himmel darstellt.

In NGC 1316 wurden bereits vier Supernovae vom Typ Ia verzeichnet, und solche astrophysikalischen Ereignisse sind für Astronomen von großer Bedeutung. Da Supernovae eine sehr klar definierte Helligkeit besitzen [2], können sie für die Messung der Entfernung ihrer Heimatgalaxie benutzt werden; in diesem Fall 60 Millionen Lichtjahre. Solche „Standardkerzen“ sind bei Astronomen sehr begehrt, da sie ein hervorragendes Werkzeug darstellen, um die Distanz zu entfernten Objekte verlässlich messen zu können. Tatsächlich spielten sie eine entscheidende Rolle bei der bahnbrechenden Entdeckung, dass sich die Ausdehnung des Universums beschleunigt.

Das hier gezeigte Bild wurde vom VST am Paranal-Observatorium der ESO im Rahmen des Fornax Deep Survey aufgenommen, einem Projekt, das eine umfassende Multi-Imaging-Untersuchung des Fornax-Galaxienhaufens ermöglichen soll. Das Team unter der Leitung von Enrichetta Iodice vom italienischen INAF - Osservatorio di Capodimonte in Neapel hat dieses Gebiet zuvor mit dem VST beobachtet und eine schwache Lichtbrücke zwischen NGC 1399 und der kleineren Galaxie NGC 1387 (eso1612) entdeckt. Das VST wurde speziell für die Durchmusterung großer Himmelsregionen entwickelt. Mit seinem riesigen korrigierten Gesichtsfeld und der speziell entwickelten 256-Megapixel-Kamera OmegaCAM kann das VST in schneller Abfolge tiefe Bilder großer Himmelsflächen erzeugen, um danach den viel größeren Teleskopen – wie dem Very Large Telescope (VLT) der ESO – die Untersuchung der Details einzelner Objekte zu überlassen.

Endnoten

[1] Linsenförmige, oder lentikuläre Galaxien sind eine Zwischenstufe zwischen diffusen elliptischen Galaxien und den besser bekannten Spiralgalaxien wie der Milchstraße.

[2] Supernovae vom Typ Ia treten auf, wenn ein Weißer Zwerg in einem Doppelsternsystem langsam Masse von seinem Begleiter akkretiert und seine Masse schließlich eine Grenze überschreitet, die eine Fusion des Kohlenstoffs im Kern auslöst. Innerhalb kürzester Zeit wird eine Kettenreaktion ausgelöst, bei der letztlich riesige Mengen an Energie freigesetzt werden: eine Supernova-Explosion. Eine Supernova-Explosion tritt immer bei einer bestimmten Masse auf, der sogenannten Chandrasekhar-Grenze, und erzeugt jedes Mal eine fast identische Explosion. Die Ähnlichkeit aller Supernovae vom Typ Ia ermöglicht es Astronomen, solch katastrophalen Ereignisse für die Entfernungsmessung zu nutzen.

Weitere Informationen

Die hier präsentierten Forschungsergebnisse von E. Iodice et al. sind unter dem Titel „The Fornax Deep Survey with VST. II. Fornax A: A Two-phase Assembly Caught in the Act” in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal erschienen.

Die beteiligten Wissenschaftler sind E. Iodice (INAF – Astronomical Observatory of Capodimonte, Italien), M. Spavone (Astronomical Observatory of Capodimonte, Italien), M. Capaccioli (Universität von Neapel, Italien), R. F. Peletier (Kapteyn Astronomical Institute, Universität Groningen, Niederlande), T. Richtler (Universidad de Concepción, Chile), M. Hilker (ESO, Garching), S. Mieske (ESO, Chile), L. Limatola (INAF – Astronomical Observatory of Capodimonte, Italien), A. Grado (INAF – Astronomical Observatory of Capodimonte, Italien), N.R. Napolitano (INAF – Astronomical Observatory of Capodimonte, Italien), M. Cantiello (INAF – Astronomical Observatory of Teramo, Italien), R. D’Abrusco (Smithsonian Astrophysical Observatory/Chandra X-ray Center, USA), M. Paolillo (Universität von Neapel, Italien), A. Venhola (University of Oulu, Finnland), T. Lisker (Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg), G. Van de Ven (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg), J. Falcon-Barroso (Instituto de Astrofísica de Canarias, Spanien) und P. Schipani (Astronomical Observatory of Capodimonte, Italien).

Die Europäische Südsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die führende europäische Organisation für astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch 16 Länder: Belgien, Brasilien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, Italien, die Niederlande, Österreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Die ESO ermöglicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsfähige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der Förderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine maßgebliche Rolle. Die ESO verfügt über drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsfähigste Observatorium für Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope für Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das größte Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, während das VLT Survey Telescope (VST) für Himmelsdurchmusterungen ausschließlich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist einer der Hauptpartner bei ALMA, dem größten astronomischen Projekt überhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das Extremely Large Telescope (ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das größte optische Teleskop der Welt werden wird.

Die Übersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks für astronomische Öffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsländern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.

Links

• Fachartikel
• Fotos vom VLT Survey Telescope

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Dies ist eine Übersetzung der ESO-Pressemitteilung eso1734.