Eine bereits letzte Woche von der Europäischen Südsternwarte (ESO) veröffentlichte Aufnahme zeigt die Galaxie Centaurus A. Mit einer Gesamtbelichtungszeit von mehr als 50 Stunden dürfte es sich hierbei um die am tiefsten gehende Ansicht dieser ungewöhnlichen Galaxie handeln, welche Astronomen jemals aufgenommen haben.
Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: ESO, Wikipedia.
(Bild: ESO, IAU, Sky & Telescope)
Bei der Galaxie Centaurus A, auch bekannt unter der Bezeichnung NGC 5128, handelt es sich um eine elliptische Galaxie, in deren Zentrum sich ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet. Die am 29. April 1826 von dem schottischen Astronomen James Dunlop entdeckte Galaxie befindet sich in einer Entfernung von etwa 12 Millionen Lichtjahren zu unserem Sonnensystem im Sternbild Zentaur (lateinischer Name Centaurus). Mit einer Winkelausdehnung von 25,7 x 20,0 Bogenminuten und einer scheinbaren Helligkeit von 6,6 mag gehört sie zu den hellsten Galaxien am Nachthimmel und kann bereits mit kleineren Teleskopen auch von Amateurastronomen erfolgreich beobachtet werden.
Für die professionellen Astronomen ist Centaurus A besonders deshalb von Interesse, da es sich bei dieser Galaxie um die nächstgelegene Radiogalaxie und zugleich um die dritthellste Radioquelle am Himmel handelt. Die von Centaurus A ausgehende Radiostrahlung konnte bereits in den 1950er Jahren nachgewiesen werden. Die Astronomen gehen davon aus, dass die Radiostrahlung von einem im Zentrum der Galaxie gelegenen supermassereichen Schwarzen Loch verursacht wird, welches über mehr als 100 Millionen Sonnenmassen verfügt. Zusätzlich ist Centaurus A eine starke Quelle von Röntgen- und Gammastrahlung.
Centaurus A wurde in den letzten Jahrzehnten von den Astronomen in diversen 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 besser zu verstehen, sind speziell die Radio- und Röntgenstrahlung von besonderem Interesse. Aber auch durch Untersuchungen im sichtbaren und infraroten Wellenlängenbereich des Lichts gewinnen die Astronomen neue Erkenntnisse über den Aufbau der Galaxie.
Die bereits am vergangenen Mittwoch von der Europäischen Südsternwarte (ESO) veröffentlichte Aufnahme von Centaurus A wurde mit dem Wide Field Imager (WFI) am MPG/ESO-2,2-Meter-Teleskop auf La Silla/Chile erstellt. Das Bild wurde aus einem Satz von WFI-Aufnahmen mit langer Belichtungszeit durch Rot-, Grün- und Blaufilter erstellt und durch Aufnahmen mit verschiedenen Spezialfiltern ergänzt, welche lediglich für das Licht leuchtenden Wasserstoffs und ionisierten Sauerstoffs durchlässig sind. Die Gesamtbelichtungszeit der verschiedenen Aufnahmen lag bei mehr als 50 Stunden. Dabei gelang es den Astronomen der ESO auch im sichtbaren Lichtbereich, jene jetartigen Strukturen in der Umgebung von Centaurus A deutlich abzubilden, welche in einer früheren Aufnahme des Wide Field Imager nur andeutungsweise auszumachen waren.
(Bild: ESO)
Auf der Aufnahme ist die elliptische Grundstruktur der Galaxie anhand ihres langgestreckten, lichtschwachen Außenbereichs erkennbar. Das Leuchten, welches weite Teiles des Blickfeldes ausfüllt, stammt von den mehreren Hundert Milliarden Sternen, aus denen sich Centaurus A zusammensetzt.
Im Gegensatz zu den meisten elliptischen Galaxien wird das optische Erscheinungsbild von Centaurus A allerdings durch ein breites, verschlissenes Band aus dunklem Material gestört, welches den Kernbereich der Galaxie verdeckt. Dieses dunkle Band enthält große Mengen an Gas, Staub und noch relativ jungen Sternen. An seinem oberen rechten und unteren linken Rand verraten zudem verschiedene helle und noch sehr junge Sternhaufen ihre Anwesenheit durch das rötliche Leuchten von Wolken aus interstellarem Wasserstoffgas, in deren Innerem sich weitere Sterne bilden. Einzelne Staubwolken heben sich dabei als dunkle Silhouetten vor dem Sternhintergrund ab.
In Kombination mit der starken von der Galaxie ausgehenden Radiostrahlung werden diese verschiedenen Strukturen als sichere Anzeichen dafür interpretiert, dass Centaurus A das Endresultat der Verschmelzung zweier ursprünglich unabhängig voneinander existierender Galaxien darstellt. Das Staubband stellt vermutlich die letzten Überreste einer Spiralgalaxie dar, welche einstmals einer massereicheren elliptischen Galaxie begegnete und dabei durch die Schwerkraft der größeren Galaxie vollständig zerrissen wurde.
Bei den rötlichen Strukturen oberhalb der linken Seite des Staubbandes (zu erkennen in der vergrößerten Darstellung des nebenstehenden Bildes) handelt es sich dagegen um Sternentstehungsgebiete, welche eine Vielzahl heißer und relativ junger Sterne enthalten. Die inneren Filamente weisen eine Entfernung von etwa 30.000 Lichtjahren zum Zentrum der Galaxie auf. Die äußeren Filamente liegen dagegen weiter außen und sind rund 65.000 Lichtjahre vom Kern entfernt.
Neben dem ästhetischen Wert dieser Aufnahme wurde mit der Erstellung der dafür verwendeten Einzelaufnahmen jedoch auch ein praktischer Zweck erfüllt. Anhand der Bilder, so die ursprüngliche Zielsetzung der beteiligten Astronomen, sollte überprüft werden, ob es möglich ist, im Rahmen von Himmelsdurchmusterungen mit bodengebundenen Teleskopen in weit entfernten Galaxien Veränderliche Sterne zu entdecken und diese zu überwachen. Im Fall von Centaurus A waren diese Bemühungen erfolgreich. Die Astronomen entdeckten auf den Bildern 200 bisher nicht bekannte Veränderliche Sterne. Diese Entdeckung wurde bereits im Jahr 2008 in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ publiziert.
Das MPG/ESO-2,2-Meter-Teleskop wurde im Jahr 1984 in Betrieb genommen und ist eine Leihgabe der Max-Planck-Gesellschaft an die ESO. Sein Wide Field Imager, eine astronomische Kamera mit einem besonders großen Blickfeld und einem Detektor mit 67 Millionen Pixeln, liefert Aufnahmen, welche nicht nur von hohem wissenschaftlichen, sondern auch von besonderem ästhetischem Wert sind. Verschiedene höhere Auflösungen (bis zu 165,5 MB) des veröffentlichten Bildes finden Sie auf der entsprechenden Internetseite der Europäischen Südsternwarte.
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