Entstehung von isolierten elliptischen Galaxien beschrieben

Isolierte kompakte elliptische Galaxien sind bislang ein Rätsel für Astronomen: Sie sind klein, trotzdem massereich und rasen mit hoher Geschwindigkeit abseits von Galaxienhaufen durchs All. Ein Forscherduo aus Russland hat nun durch eine intensive Suche in astronomischen Datenarchiven eine Erklärung für diese galaktischen Objekte gefunden. Demnach sind sie das Ergebnis enger Begegnungen von drei Galaxien – das leichteste Mitglied werde mit hoher Geschwindigkeit aus dem Galaxienhaufen herauskatapultiert, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Science“.

Kompakte elliptische Galaxien

„Ein ähnliches Phänomen beobachten wir im Zentrum der Milchstraße“, erläutert Igor Chilingarian von der Staatsuniversität Moskau. Kommt ein Doppelsternsystem dem supermassereichen Schwarzen Loch zu nahe, schleudert die Wechselwirkung den leichteren der beiden Sterne nach außen, während der schwerere in das Schwarze Loch fällt. „Auch in einem Galaxienhaufen kommt es zu diesem Effekt – nur auf einer viel größeren Skala.“ Knapp dreißig kompakte elliptische Galaxien kannten die Himmelsforscher bislang. Sie sind wenige Tausend Lichtjahre groß, enthalten aber auf diesem engen Raum mehrere Milliarden Sterne. Die ersten dieser Objekte fanden Astronomen in der Nachbarschaft von Riesengalaxien in der Zentralregion von Galaxienhaufen. Damit lag die Erklärung nahe, dass die Gezeitenkräfte bei einer engen Begegnung mit der großen Galaxie dem kleineren System die Sterne in den äußeren Regionen entrissen und nur den kompakten Kern übrig gelassen haben.

Doch 2013 stießen Astronomen auch auf kompakte elliptische Galaxien weit abseits von Galaxienhaufen. Wie passen diese Systeme in das Erklärungsschema? Chilingarian und sein Kollege Ivan Zolotukhin sind dieser Frage mithilfe des Virtual Astronomical Observatory – einem Netz astronomischer Datenbanken, in dem die Beobachtungen aller großen Observatorien abgelegt werden – nachgegangen. Die beiden Forscher spürten in den Datensammlungen 195 weitere kompakte elliptische Galaxien auf, darunter elf isolierte.

Chilingarian und Zolotukhin zeigen nicht nur, dass die Systeme ähnliche physikalische Eigenschaften besitzen, was auf einen gemeinsamen Entstehungsmechanismus hindeutet. Die Daten belegen darüber hinaus, dass viele der kompakten elliptischen Galaxien, die sich innerhalb von Galaxienhaufen befinden, Geschwindigkeiten besitzen, die höher sind als die Fluchtgeschwindigkeit des Haufens. Dieser Befund sei, so die beiden Wissenschaftler, auch in guter Übereinstimmung mit numerischen Simulationen: Die Begegnung von gleich drei Galaxien erzeugt die kompakten galaktischen Ausreißer.