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Galaxien: M 87 – die geschälte Galaxie

Neue Messergebnisse des Very Large Telescope in Chile zeigen ein seltsames Bild der großen elliptischen Galaxie Messier 87 im Zentrum des Virgo-Haufens. Das für seinen charakteristischen Jet und starke Gammastrahlung bekannte Sternsystem läuft nicht, wie für eine Galaxie dieser Art zu erwarten, nach außen hin in einem stetig dünner werdenden Halo aus, sondern endet relativ abrupt eine halbe Million Lichtjahre von seinem Zentrum entfernt.
Die Galaxie M87 im Sternbild Jungfrau | Mit Burrell-Schmidt-Teleskop auf dem Kitt Peak in Arizona entstand diese Aufnahme des inneren Bereichs des Virgo-Galaxienhaufens. Die schwarzen Kreise sind ausgeblendete Vordergrundsterne, die sonst das Bild überstrahlen würden. Die Galaxie M87 befindet sich unten links. Zwischen den Galaxien lassen sich diffuse Flecken ausmachen, es handelt sich um Ansammlungen von Sternen, die aus ihren jeweiligen Muttergalaxien bei dichten Annäherungen herausgerissen wurden. Durch genaue Vermessungen dieser Ansammlungen bestimmte nun ein Forscherteam die äußeren Grenzen von M 87.


Einem Forscherteam der ESO um Michelle Doherty und Magda Arnaboldi gelang es erstmals, die Dichteverteilung der 50 Millionen Lichtjahre von uns entfernten Galaxie genau zu vermessen. Mithilfe des hochauflösenden Spektrometers FLAMES, das zahlreiche Objekte auf einmal erfassen kann, suchten die Astronomen nach Planetarischen Nebeln in der Umgebung von M 87. Diese Gasnebel sind Überreste sterbender Sterne und lassen sich durch ihre eindeutigen Lichtspektren leicht identifizieren. Gleichzeitig ist ihre Dichte repräsentativ für die allgemeine Sterndichte in einer Region des Weltalls, sodass man aus ihrer Zahl auf die Gesamtzahl von Sternen in ihrer Umgebung zurückschließen kann.

Auf welche Art und Weise M 87 seinen äußeren Halo verloren hat, ist noch umstritten. Eine Möglichkeit, so die Forscher, könnte in einem großen Vorkommen dunkler Materie in der nahen Umgebung der Galaxie liegen, durch das dann der Halo kollabiert sei. Laut einer anderen Theorie könnte die benachbarte Galaxie M 84 in der Vergangenheit bei einem nahen Vorbeiflug durch ihre Gravitation einen Teil der äußeren Sterne mitgerissen haben.

Auch das Innenleben von M 87 stellt sich anders dar als bisher vermutet. Karl Gebhardt von der University of Texas und Jens Thomas vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik waren vor kurzem in der Lage, anhand einer Simulation auf dem Supercomputer Lonestar die Größe des extrem massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie neu zu berechnen. Mit 6,4 Milliarden Sonnenmassen ist es nach diesen Ergebnissen dreimal massereicher als bisher vermutet.
Planetarische Nebel im Umfeld von M 87 | Die Symbole verdeutlichen die Lage von Planetarischen Nebeln im Umfeld der Galaxie M 87 (links im großen Kreis) und im Zentrum des Virgo-Galaxienhaufens. Durch Vermessung ihrer Eigenbewegungen relativ zur Galaxie konnten Astronomen nun die äußere Grenze von M 87 genauer bestimmen.


Die Galaxie M 87 ist aufgrund ihrer Nähe und ihres ausgeprägten aktiven Zentrums für Astronomen eines der interessantesten extragalaktischen Forschungsobjekte. Ihre Struktur zu verstehen, wäre ein wichtiger Schritt zu einer allgemeinen Theorie über die Entwicklung von Galaxien und Galaxienhaufen.

Ralf Strobel

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