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  Aktuelle Forschung :: Dezember 2006 Zur Übersicht

GALEX beobachtet Scheiben in elliptischen Galaxien

Der Galaxy Evolution Explorer (GALEX) Satellit wurde im April 2003 von der NASA gestartet. Das Weltraumteleskop (Abb. 1) beobachtet Galaxien im ultravioletten (UV) Licht über 10 Milliarden Jahre kosmischer Entstehungsgeschichte hinweg. UV-Strahlung wird hauptsächlich von massereichen jungen Sternen emittiert und eignet sich deshalb, vor kurzem entstandene Sterne in Galaxien nachzuweisen. Allerdings wird UV-Strahlung fast gänzlich durch das Ozon in der Erdatmosphäre absorbiert; deshalb sind solche Beobachtungen nur mit einem Weltraumteleskop möglich.

Abb. 1: Künstlerische Darstellung von GALEX in der Umlaufbahn um die Erde. Die Sonnenkollektoren sind ausgefahren und der Schutzdeckel ist geöffnet; in diesem Zustand können Beobachtungen durchgeführt werden.

Abb. 2: Dieses Bild hebt die versteckten Spiralarme (blau) hervor, die in der nahgelegenen Galaxie NGC 4265 mit den ultravioletten Augen von NASA's GALEX entdeckt wurden.

Abb. 3: Korrelationen zwischen dem Farbindex NUV-r (ein Indikator für das Alter der Sterne in der äußeren Scheibe der Galaxie), D_n(4000) (ein Indikator für das stellare Alter im inneren der Galaxie), und L[OIII]/$M_{BH}$ (ein Indikator der Akkretionsrate auf das schwarze Loch).

Guinevere Kauffmann, Astronomin am Max-Planck-Institut für Astrophysik, hat zusammen mit Kollegen aus den USA, Frankreich und Korea GALEX-Daten analysiert, um die jüngste Sternentstehunggeschichte in Galaxien im lokalen Universum zu entschlüsseln. Es wurden Galaxien anlysiert, die sowohl mit GALEX wie auch dem linkPfeilExtern.gifSloan Digital Sky Survey (SDSS), einer optischen Himmelsdurchmusterung von knapp einer Millionen Galaxien, beobachtet wurden. SDSS nimmt auch Spektren auf, aus denen die Entfernungen, Helligkeiten und andere Eigenschaften der Galaxien gewonnen werden können (siehe linkPfeil.gif Aktuelle Forschung April 2002), während GALEX junge, heiße Sterne in diesen Galaxien nachweist.

Galaxien werden traditionell in zwei Hauptkategorien aufgeteilt: 1) elliptische Galaxien, mit massereichen sphäroidalen Komponenten und roten optischen Farben, und 2) Spiralgalaxien mit blauen Scheiben, in denen Sterne entstehen. Eine überraschende Entdeckung von GALEX war, dass viele elliptische Galaxien, die "rot und tot" im optischen Licht erscheinen, ausgedehnte äußere Scheiben im UV-Licht aufweisen. Abb. 2 zeigt ein Beispiel einer solchen Galaxie: NGC 4265 erscheint als ovaler Ball im sichtbaren Licht. Im UV-Licht sieht man eine Scheibe mit wunderschönen Spiralarmen (siehe linkPfeilExtern.gifhttp://www.galex.caltech.edu/ für eine Pressemitteilung über diese Galaxie).

Kauffmann und ihre Forschungskollegen konnten dieses Ergebnis auf die gesamte Population von elliptischen Galaxien im lokalen Universum ausweiten. Ihre Forschungsarbeit zeigt, dass derartige UV Scheiben häufig in diesen Galaxien vorkommen. Interessanterweise zeigen alle elliptischen Galaxien, in denen das zentrale superschwere schwarze Loch momentan merklich weiterwächst (siehe linkPfeil.gif Aktuelle Forschung Juli 2004) solche UV-hellen Scheiben (Abb. 3). Dies impliziert, dass diese Scheiben ein Gasreservoir enthalten, welches für das Wachstum des schwarzen Loches und des Galaxienzentrums nötig ist. In den Scheiben können dynamische Instabilitäten wie Balken und Wölbungen auftreten, durch die Gas ins Zentrum der Galaxie transportiert wird.

Wie entstehen nun die äußeren UV-Scheiben, die GALEX entdeckt hat? Im Standard-Szenario bilden sich Scheiben durch Gaskondensation in Halos aus dunkler Materie. Falls das Gas den gleichen Drehimpuls hat wie die dunkle Materie und diesen Drehimpuls während des Kontrahierens erhält, können die Größen der entstehenden Scheiben berechnet werden. Diese Vorhersagen sind in gutem Einklang mit den beobachteten Größen von Spiralgalaxiesn. Weitere Arbeiten werden zeigen ob dies auch für die UV-Scheiben in elliptischen Galaxien gilt.


Guinevere Kauffmann


Danksagungen:

GALEX (Galaxy Evolution Explorer) ist ein NASA Small Explorer, der seit April 2003 in Betrieb ist. Wir danken der NASA für die Unterstützung beim Bau, Durchführung, und Datenanalyse der GALEX-Mission, entwickelt in Zusammenarbeit mit dem Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), Frankreich, und dem koreanischen Ministerium für Forschung und Technologie.


Originalveröffentlichung

Guinevere Kauffmann, Timothy M. Heckman, Tamas Budavari, Stephane Charlot, Charles G. Hoopes, D. Christopher Martin, Mark Seibert, Tom A. Barlow, Luciana Bianchi, Tim Conrow, Jose Donas, Karl Forster, Peter G. Friedman, Young-Wook Lee, Barry F. Madore, Bruno Milliard, Patrick F. Morrissey, Susan G. Neff, R. Michael Rich, David Schiminovich, Todd Small, Alex S. Szalay, Ted K. Wyder, S.K. Yi:
"Ongoing Formation of Bulges and Black Holes in the Local Universe: New Insights from GALEX", linkPfeilExtern.gifastro-ph/0609436



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Letzte Änderung: 4.1.2007