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Astronomie - Ein tiefer Blick in das Herz der seltsamen Galaxie Centaurus A

 

 

 

Ein neues Bild der Europäischen Südsternwarte mit dem Wide Field Imager am MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop auf La Silla zeigt die seltsame Galaxie Centaurus A. Mit einer Gesamtbelichtungszeit von mehr als 50 Stunden dürfte dies die am tiefsten gehende Ansicht des ebenso ungewöhnlichen wie atemberaubenden Himmelsobjekts sein, die Astronomen jemals aufgenommen haben.
Centaurus A, unter Astronomen auch bekannt unter der Katalognummer NGC 5128 [1], ist eine seltsame, massereiche elliptische Galaxie, deren Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch enthält. Die Galaxie, die etwa 12 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Centaurus (der Zentaur) liegt, ist die leuchtkräftigste Radiogalaxie am Südhimmel. Die Astronomen gehen davon aus, dass ihre starke Radiostrahlung – sie stammt aus dem Kernbereich und von keulenartigen Strukturen, so genannten Jets – von dem Schwarzen Loch mit seinen etwa 100 Millionen Sonnenmassen verursacht wird: Fällt Materie aus dem dichten Zentralbereich der Galaxie auf das Schwarze Loch zu, dann werden gewaltige Energiemengen freigesetzt.
Auf dieser Aufnahme mit dem Wide Field Imager ist die elliptische Grundform der Galaxie anhand ihres langgestreckten, lichtschwachen Außenbereichs gut zu erkennen. Das Leuchten, das weite Teiles des Bildfeldes ausfüllt, stammt von Hunderten von Milliarden kühlen, alten Sternen. Im Gegensatz zu den meisten elliptischen Galaxien wird das makellose Erscheinungsbild von Centaurus A durch ein breites, verschlissenes Band aus dunklem Material gestört, welches das Zentrum der Galaxie verdeckt.
Das dunkle Band enthält große Mengen an Gas, Staub und jungen Sternen. An seinem oberen rechten und unteren linken Rand verraten helle junge Sternhaufen ihre Anwesenheit durch das rötliche Leuchten von Wolken aus Wasserstoffgas, in deren Innerem sich neue Sterne bilden; einzelne Staubwolken heben sich als dunkle Silhouetten vor dem Sternhintergrund ab. In Kombination mit der starken Radiostrahlung sind dies sichere Anzeichen dafür, dass Centaurus A das Resultat der Verschmelzung zweier Galaxien ist. Das Staubband ist vermutlich der letzte Überrest einer Spiralgalaxie, die einer riesigen elliptischen Galaxie begegnete und dabei durch die Schwerkraft der größeren Galaxie völlig zerrissen wurde.
Das Bild wurde aus einem Satz von WFI-Aufnahmen mit langer Belichtungszeit durch Rot-, Grün- und Blaufilter erstellt und um Aufnahmen mit Spezialfiltern ergänzt, die nur das Licht leuchtenden Wasserstoffs und ionisierten Sauerstoffs durchlassen. Damit gelingt es, auch im sichtbaren Licht jetartige Strukturen um Centaurus A abzubilden, wie sie in einer früheren Wide Field Imager-Aufnahme gerade eben auszumachen waren (eso0315a).
Von der Galaxie ausgehend sind in Richtung der oberen linken Ecke des Bildes zwei Gruppen rötlicher Filamente zu sehen, die in etwa so orientiert sind wie die großen, hellen Radiojets. Die rötlichen Strukturen sind Sternkinderstuben, die heiße, junge Sterne enthalten [2]. Die inneren Filamente oberhalb der linken Seite des Staubbands haben eine Entfernung von etwa 30.000 Lichtjahren vom Galaxienkern. Die äußeren Filamente liegen weiter außen, etwa 65.000 Lichtjahre vom Kern entfernt, in der linken oberen Ecke des Bildes. Viel schwächere Spuren eines zweiten Jets in entgegengesetzter Richtung sind im Bild unten rechts zu sehen.
Centaurus A wurde in allen Wellenlängenbereichen von Radiowellen bis hin zur Gammastrahlung detailliert untersucht. Um die Wechselwirkung der energiereichen Strahlung aus dem zentralen supermassereichen Schwarzen Loch mit der direkten Umgebung des Schwarzen Loches zu verstehen, sind insbesondere Radio- und Röntgenstrahlung wichtig, siehe auch eso0903. Vor kurzem haben Astronomen Centaurus A mit Hilfe von ALMA auch im Submillimeterbereich ins Visier genommen.
Mit den Aufnahmen von Centaurus A, die für die Erstellung dieses Bildes verwendet wurden, sollte überprüft werden, ob es möglich ist, mit Hilfe von Durchmusterungen mit bodengebundenen Teleskopen in Galaxien wie Centaurus A, die außerhalb der so genannten Lokalen Gruppe von Galaxien liegen, veränderliche Sterne zu entdecken und zu überwachen [3]. In diesem Falle machten die Astronomen reiche Beute: Sie entdeckten 200 neue Veränderliche in Centaurus A.
Quelle: ESO
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