Wechselwirkende Galaxien

Viele Galaxien, die räumlich nahe beeinander stehen zeigen eine Wechselwirkung. Meist sind dies feine Schleier oder Schwänze die Galaxien miteinander zu verbinden scheinen. Es handelt sich hierbei um Materiebrücken die durch Schwerkraftwirkungen von einer zur anderen Galaxie herübergezogen werden.

Ein schönes Beispiel wechselwirkender Galaxien ist das Stephans Quintett (Bild oben). Es besteht aus vier Galaxien die sich gegenseitig beeinflussen. Deutlich kann man die Brücken aus Materie zwischen den Galaxien erkennen. Solche Gruppen von Galaxien gibt es sehr häufig im Universum.

Es passiert sehr selten, aber auch Galaxien können miteinander kollidieren. Eine Menge Wissenschaftler haben sich seit den 60er Jahren mit diesen Thema beschäftigt und als es leistungsfähige Computer gab, konnte man auch Animationen berechnen lassen. Wie läuft eine solche Kollision ab?

Ein direkter Zusammenstoß zweier Galaxien kann hunderte von Millionen Jahren dauern. Ihre Sterne können hierbei weit in den intergalaktischen Raum geschleudert werden. Viele Animationen zeigen folgendes Verhalten: Eine Galaxie nähert sich einer anderen und umkreist diese zunächst ähnlich wie ein Mond. Diese Umkreisungen werden dann immer enger bis schließlich beide Galaxien miteinander verschmelzen. Eine andere Möglichkeit ist das sich zwei Galaxien gegenseitig durchdringen. Dabei können sich die Formen der Galaxien stark verändern.

Bei jeglichen Kollision gibt es aber fast so gut wie nie direkte Zusammenstöße zwischen Sternen. Auch innerhalb einer Galaxie ist die Sternendichte einige Lichtwochen bis -monate groß, so daß direkte Kollisionen zwischen zwei Sternen extrem selten sind! Kollisionen zwischen zwei Galaxien sind dagegen vergleichsweise häufig! Nur die Formen der Galaxien verändern sich bei der Kollision stark, weil die Sterne durch die Schwerkraftwirkung von ihren üblichen Bahnen innerhalb der Galaxien abgelenkt werden.

Sehen wir uns einmal zwei kollidierende Galaxien genauer an. Es sind die beiden Galaxien NGC 4038 und 4039, auch als "Antennengalaxien" bezeichnet:

Erst das Hubble Space Teleskop hat uns einen sagenhaften Einblick in diese beiden miteinander kollidierenden Galaxien ermöglicht:

Deutlich sieht man die beiden rötlich leuchtenden Galaxienkerne. Bei der Kollision prallen vor allem die interstellaren Staub- und Gasmassen in den Galaxien aufeinander. Dabei werden sie komprimiert und es kommt überall zur raschen Neuentstehung von zahlreichen Sternen. Diese Sterne sind massereich und leuchten daher Blau. Sie entstehen gleich in großen Haufen. Diese blau leuchtenden Sternhaufen sind gewaltig und können bis zu zehnmal größer sein, als die Sternhaufen in unserer Milchstraße! Das Bild unten zeigt einige Ausschnitte mit solchen gewaltigen Sternhaufen, die sich als Folge der Kollision in NGC 4038 und 4039 gebildet haben:

Da diese blauen Sterne sehr massereich sind, leben sie mit einigen Millionen Jahren astronomisch gesehen nicht sehr lange. Am Ende ihres Lebens explodieren sie als Supernova. Durch die vielen Supernovae wird das Gas aus den Galaxien mit der Zeit herausgeschleudert.

Nach heutigen Erkenntnissen ist das Ergebnis einer solchen Verschmelzung zweier Spiralgalaxien eine elliptische Galaxie. Sind die elliptischen Riesengalaxien, die man heute in den Zentren zahlreicher Galaxienhaufen findet, vielleicht aus solchen Kollisionen entstanden?