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Galaxiencrash: Gemischtes Doppel in NGC 6240

NGC6240
Die irreguläre Galaxie NGC 6240 im Sternbild Schlangenträger ist eine der nächstgelegenen Galaxien. Ihr Anblick besticht durch weitläufige Flügel und Bögen, sowie ausgedehnte Staubwolken. Aufgrund ihres Erscheinungsbilds und ihrer hohen Infrarotleuchtkraft vermuteten Forscher seit langem, das sie durch die Kollision zweier Galaxien entstanden ist.

Kombinierte Röntgen- und optische Aufnahme von NGC 6240 | In diesem Komposit wurde die Verteilung des heißen Gases im Röntgenlicht der optischen Aufnahme der Galaxie überlagert. Im Zentrum sind die zwei hellen Kerne von NGC 6240 deutlich erkennbar.
Erst mehr als 40 Jahre nach ihrer Entdeckung gelang es Forschern auch das Innere der Galaxie zu entschleiern. Normalerweise verhüllen dichte Gas- und Staubwolken die Zentren von Galaxien. Optische Teleskope sind deshalb zur Beobachtung nicht geeignet, da der sichtbare Bereich des elektromagnetischen Spektrums von diesen verschluckt wird. Die energiereichere Röntgenstrahlung durchdringt diese Gebiete aber problemlos. Wie bei einer Röntgenuntersuchung, bei der der harte Kern eines Menschen bloßgelegt wird, enthüllen Röntgenteleskope auch das Innere von Galaxien. Befindet sich im Zentrum einer Galaxie ein massereiches Schwarzes Loch auf das Materie einfällt, so heizt sich diese sehr stark auf und sendet Röntgenstrahlen aus.

NGC 6240 im sichtbaren Licht | Die irreguläre Erscheinung der Galaxie NGC 6240 weist auf eine vorangegangene Kollision zweier kleinerer Galaxien hin. Das Zentrum ist weitestgehend durch Staubwolken verschleiert.
Bereits die ersten Aufnahmen der Galaxie NGC 6240 mit dem Röntgenteleskop Chandra im Jahr 2002 hielten eine Überraschung bereit: Auf diesen zeigte sich nicht nur ein heißer Galaxienkern, sondern gleich zwei. Das neueste und detailliertere Bild des Röntgensatelliten Chandra wurde nun mit optischen Aufnahmen des Hubble Space Teleskop kombiniert.

Chandra-Bild der Galaxie NGC 6240 im Röntgenlicht | Die Verteilung des heißen Gases im Zentrum von NGC 6240. Die heißesten Regionen um die beiden massereichen Schwarzen Löcher sind deutlich als bläulich gefärbte Lichtpunkte erkennbar.
Die beiden Schwarzen Löcher im Kern der Galaxie lassen sich darauf deutlich als helle Lichtpunkte erkennen. Der Abstand der beiden beträgt lediglich 3000 Lichtjahre. Forscher vermuten, dass die beiden Schwarzen Löcher sich auf einer Spiralbahn aufeinander zu bewegen und voraussichtlich in einigen zehn oder hundert Millionen Jahren miteinander verschmelzen werden.

Bei der Verschmelzung von Galaxien findet eine Durchmischung statt, bei der große Mengen Staub und Gas in die innersten Bereiche der Kernregion vordringen. Dadurch ist die Nahrungszufuhr der zentralen Schwarzen Löcher gesichert. Vermutlich wird sich die einfallende Materie letztlich so stark aufheizen, dass der Staub, der jetzt noch den direkten Blick verdeckt, weggeblasen wird. Das Zentrum wird dann freigelegt sein und so hell leuchten, dass es die gesamte Galaxie überstrahlt.

Im Universum gibt es viele Beispiele von kollidierenden Galaxien. Es wird vermutet, dass die darin verschmelzenden Paare von Schwarzen Löchern schnell anwachsende, noch massereichere Schwarze Löcher bilden. Auch die beobachtete Verformung von gewaltigen Jets lässt sich auf die Dynamik dieser Doppelkerne zurückführen. Für die Endphase der Verschmelzung sagt die allgemeine Relativitätstheorie außerdem das Aussenden von Gravitationswellen voraus. Zukünftige Gravitationswellenobservatorien, wie die von der NASA und ESA für 2018 gemeinsam geplante Mission LISA, sollen diese beobachten.

Janine Fohlmeister

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