Astronomen erleben zum ersten Mal einen echten „Star Wars“

In den Tiefen des Universums liefern sich zwei Galaxien einen leidenschaftlichen Krieg. Immer wieder rasen sie mit einer Geschwindigkeit von 500 km/s auf heftigem Kollisionskurs aufeinander zu, nur um sich dann einen Streifschuss zu verpassen, bevor sie sich zurückziehen und sich auf eine weitere Runde vorbereiten. „Deshalb nennen wir dieses System das ‚kosmische Turnier‘“, sagt Pasquier Noterdaeme, Forscher am Institut für Astrophysik in Paris (Frankreich) und am Französisch-Chilenischen Astronomielabor (Chile) und zieht einen Vergleich mit diesem mittelalterlichen Sport. Doch einer dieser galaktischen Ritter hat einen sehr unfairen Vorteil: Er nutzt einen Quasar, um seinen Gegner mit einer Strahlungslanze zu durchbohren. Dies ist das erste Mal, dass Astronomen etwas dergleichen beobachtet haben.

Die Studie, die diese Woche in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, kombinierte Beobachtungen des Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) und des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) und enthüllte alle grausamen Details dieser galaktischen Schlacht.

Quasare sind die hellen Kerne einiger weit entfernter Galaxien, die von supermassereichen Schwarzen Löchern angetrieben werden, die enorme Mengen Strahlung freisetzen. Sowohl Quasare als auch Galaxienverschmelzungen kamen früher viel häufiger vor und traten am häufigsten in den ersten Milliarden Jahren des Universums auf. Um sie zu beobachten, blicken Astronomen mit leistungsstarken Teleskopen in die ferne Vergangenheit. Das Licht dieses „kosmischen Turniers“ hat mehr als 11 Milliarden Jahre gebraucht, um uns zu erreichen. Daher sehen wir es so, wie es war, als das Universum nur 18 % seines heutigen Alters hatte.

„Hier beobachten wir zum ersten Mal den direkten Effekt der Quasarstrahlung auf die innere Gasstruktur einer ansonsten regulären Galaxie“, erklärt Sergei Balashev, Co-Leiter der Studie und Forscher am Ioffe-Institut im russischen St. Petersburg. Neue Beobachtungen deuten darauf hin, dass die vom Quasar freigesetzte Strahlung die Gas- und Staubwolken der regulären Galaxie zerstört und nur die kleinsten, dichtesten Regionen übrig lässt. Diese Regionen sind wahrscheinlich zu klein, um die Sternentstehung zu unterstützen, sodass die beschädigte Galaxie im Zuge einer drastischen Transformation weniger Sternentstehungsgebiete hat.

Aber dieses galaktische Opfer ist nicht das Einzige, was transformiert wird. „Man geht davon aus, dass diese Verschmelzungen enorme Mengen Gas zu den supermassereichen Schwarzen Löchern im Zentrum der Galaxie beitragen“, erklärt Balashev. Im kosmischen Kampf werden neue Treibstoffreserven in Reichweite des Schwarzen Lochs gebracht, das den Quasar speist. Während sich das Schwarze Loch ernährt, kann der Quasar seinen zerstörerischen Angriff fortsetzen.

Diese Studie wurde mit ALMA und dem X-Shooter-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO durchgeführt, die sich beide in der Atacama-Wüste in Chile befinden. Dank der hohen Auflösung von ALMA konnten die Astronomen die beiden verschmelzenden Galaxien klar voneinander unterscheiden. Diese sind so nah beieinander, dass sie in früheren Beobachtungen als ein einziges Objekt erschienen. Mithilfe von X-Shooter analysierten die Forscher das Licht des Quasars auf seinem Weg durch die normale Galaxie. Dadurch konnte das Team untersuchen, wie diese Galaxie in diesem kosmischen Kampf von der Strahlung des Quasars beeinflusst wurde.

Beobachtungen mit größeren, leistungsfähigeren Teleskopen könnten mehr über Kollisionen wie diese verraten. Wie Noterdaeme erklärt, wird uns ein Teleskop wie das Extremely Large Telescope der ESO „zweifellos ermöglichen, dieses und andere Systeme eingehender zu untersuchen und die Entwicklung von Quasaren und ihre Auswirkungen auf unsere Wirtsgalaxien und nahegelegene Galaxien besser zu verstehen.“