Die Geheimnisse elliptischer Galaxien

Astronomen, unter ihnen Davor Krajnović vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), haben herausgefunden, dass Sterne in großen, elliptischen Galaxien entgegen bisheriger Annahmen in einer regelmäßigen Bewegung um das Galaxienzentrum kreisen. Bei den jetzt veröffentlichten Ergebnissen handelt es sich um die erste Publikation, die auf Daten des Multi Unit Spectroscopic Explorers (MUSE) basiert. Die Daten wurden im Rahmen einer Beobachtungskampagne der Europäischen Südsternwarte (ESO) aufgenommen und sind frei zugänglich.

Lange waren die Wissenschaftler davon ausgegangen, dass sich Sterne in elliptischen Galaxien, anders als in Scheibengalaxien, isoliert bewegen und kein gemeinsames Bewegungsmuster haben. Mit den neuen MUSE-Daten konnte jetzt das Gegenteil bewiesen werden: Die Sterne der elliptischen Galaxie M87 (NGC4486) im Zentrum des Virgo-Galaxienhaufen umlaufen – wenn auch recht langsam – gemeinsam das Zentrum der Galaxie. Darin ähneln sie den Sternen kleinerer, scheibenförmiger Galaxien. Ihre Bewegungsgeschwindigkeit ist mit einem Durchschnittswert von 10 bis 20 km/s extrem niedrig, auch wenn sich einzelne Sterne von M87 deutlich schneller bewegen. Die Sonne oder auch andere Sterne, die sich im Umkreis des Sonnensystems befinden, umkreisen beispielsweise mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 210 bis 240 km/s das Zentrum der Milchstraße.

Da es sich bei M87 um eine typische elliptische Galaxie handelt, deren innere Bewegungsmuster erst durch die neuen MUSE-Aufnahmen klar erkennbar wurden, hoffen Astronomen jetzt weitere Erkenntnisse über das Wesen dieser und anderer Galaxienformen gewinnen zu können. „Das Potential und die Leistungsstärke von MUSE wird dazu beitragen unser Wissen über Galaxien, ihre Entstehung und ihre Eigenarten maßgeblich zu erweitern und verbessern“, so Davor Krajnović. „Wir haben jetzt die Chance, Simulationsmodelle durch die Einspeisung von Geschwindigkeitsdaten, wie wir sie mit MUSE erheben konnten, wesentlich genauer zu gestalten.“ Das AIP entwickelte die umfangreiche Datenreduktions-Software zur Analyse der komplexen dreidimensionalen Daten mit zwei räumlichen und einer spektralen Koordinate. Außerdem betreibt das AIP eines der Datenzentren, welches den Wissenschaftlern die MUSE-Daten zur weiteren Analyse bereitstellt.

Die Publikation „A kinematically distinct core and minor-axis rotation: the MUSE perspective on M87“ erscheint in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society und ist außerdem über http://arxiv.org/abs/1408.6844 abrufbar.

Weitere Informationen auf ww.aip.de