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Astrophysik: Der galaktische Halo rotiert rasend schnell

Der galaktische Halo, ein riesiges kugelförmiges Gebilde aus heißem Gas, das unser Milchstraßensystem umgibt, rotiert ähnlich schnell wie die Scheibe aus Sternen, Gas und Staub, in der wir uns befinden.
Unser Milchstraßensystem (künstlerische Darstellung)

Unser Milchstraßensystem ist von einer riesigen Blase aus sehr dünnem und heißem Gas umgeben, die als "galaktischer Halo" bezeichnet wird. Sie erstreckt sich in alle Richtungen über mehrere Millionen Lichtjahre, und ihr Gas lässt sich nur im Röntgenlicht nachweisen, da es rund zwei Millionen Grad Celsius heiß ist. Nun konnten Forscher um Edmund J. Hodges-Kluck von der University of Michigan in Ann Arbor nachweisen, dass der galaktische Halo nicht ruht, sondern ähnlich schnell rotiert wie die galaktische Scheibe aus Sternen, Gas und Staub, und zwar in die gleiche Richtung. Hodges-Kluck und seine Koautoren bestimmten eine mittlere Rotationsgeschwindigkeit von 181 +/– 41 Kilometern pro Sekunde (rund 650 000 Kilometer pro Stunde). Die galaktische Scheibe, in sich auch unser Sonnensystem befindet, rotiert im Mittel mit rund 240 Kilometern pro Sekunde (rund 870 000 Kilometern pro Stunde).

Der galaktische Halo um unser Milchstraßensystem (künstlerische Darstellung)
Der galaktische Halo um unser Milchstraßensystem | Eine riesige kugelförmige Blase aus sehr heißem Gas umgibt unser Milchstraßensystem (in der Bildmitte), das trotz seiner Ausdehnung von rund 150 000 Lichtjahren im Vergleich dazu winzig erscheint. Sie wird als galaktischer Halo bezeichnet, das Gas ist rund zwei Millionen Kelvin heiß. Die beiden Flecken links unterhalb der Milchstraße sind die beiden Magellanschen Wolken, Begleiter unserer Galaxis.

Für ihre Untersuchungen griffen die Astronomen auf Archivdaten des europäischen Röntgensatelliten XMM-Newton zurück. Der galaktische Halo ist aus dem Inneren unserer Galaxis schwierig zu beobachten. Deshalb wendeten Hodges-Kluck und seine Kollegen ein besonderes Verfahren an, um ihn nachweisen zu können. Sie nutzten die Doppler-Verschiebungen der Spektrallinien des sechsfach ionisierten Sauerstoffs OVII von hellen Röntgenquellen außerhalb unserer Galaxis. Darunter befinden sich die Kerne von aktiven Galaxien sowie Röntgendoppelsterne im galaktischen Halo und in den Magellanschen Wolken – nahen Begleitern unseres Milchstraßensystems. Insgesamt wurden 37 Röntgenquellen für die Auswertung genutzt.

Es zeigte sich, dass der ionisierte Sauerstoff im Halo nicht stillsteht, sondern sich relativ zu den Hintergrundobjekten bewegt. Da der Sauerstoff die Strahlung teilweise absorbiert, kommt es zu feinen Verschiebungen der OVII-Linie durch den Dopplereffekt, aus denen die Forscher dann die Geschwindigkeiten und die Bewegungsrichtungen im galaktischen Halo ermitteln konnten.

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