Astronomen entdecken, wie Galaxien durch Verschmelzungen entstehen

Astronomen im Vereinigten Königreich geben heute bekannt, dass sie festgestellt haben, wie Galaxien wie unsere eigene Milchstraße vor über 10 Milliarden Jahren kosmischer Zeit durch eine Fülle von kollidierenden separaten Galaxien entstanden sind.

Galaxien sind die größten Einzelobjekte im Universum, und der Ursprung ihrer Entstehung ist eine sehr alte Frage ohne offensichtliche Antworten. Eine große Studie wurde diese Woche bei der American Astronomical Society eingereicht Das Astrophysikalische Journal hat eine Lösung für dieses Problem bereitgestellt.

Astronomen unter der Leitung von Christopher Conselice, Professor für extragalaktische Astronomie an der Universität Manchester, haben nun festgestellt, dass dieser Effekt der Verschmelzung einer der dominierenden Prozesse ist, durch die Galaxien entstehen.

Diese Forscher haben diese jahrzehntelange Studie über Galaxien und ihre Entstehung in den letzten 10 Milliarden Jahren abgeschlossen und enthüllt, dass diese Galaxienverschmelzungen eine der wichtigsten Methoden zur Bildung von Galaxien sind. Die durchschnittliche massereiche Galaxie wird in den letzten 10 Milliarden Jahren etwa 3 Verschmelzungen mit anderen Galaxien durchlaufen, wodurch sich ihre Masse mehr als verdoppelt. Diese Studie hat somit gezeigt, dass Verschmelzungen ein sehr effektiver Weg für die Entstehung von Galaxien sind.

„Dies deutet auch darauf hin, dass unsere eigene Milchstraße im Laufe ihrer Geschichte wahrscheinlich mindestens eine dieser bedeutenden Fusionen durchlaufen hat, die ihre Form und Entstehungsgeschichte radikal verändert hat“, sagte Professor Conselice. „Verschmelzungen, wie die in dieser Studie, lösen Sternentstehung aus, die das Ursprungsereignis für die Entstehung von Sternen, einschließlich unserer eigenen Sonne, sein könnte, und füttern die Materie, die zentrale Schwarze Löcher wachsen lässt.“

Galaxien im nahen Universum gibt es in allen Formen und Größen. Einige von ihnen, einschließlich unserer eigenen, sind sehr massiv mit über einer Billion Sternen und einem spiralförmigen Muster. Andere sind riesige Ansammlungen von Sternen mit einer kugelförmigen oder ellipsenförmigen Struktur ohne besondere Muster. Die Geschichte dieser riesigen Systeme ist weitgehend unbekannt.

Eine Möglichkeit, wie Galaxien an Masse zunehmen können, besteht darin, dass zwei Galaxien zusammenbrechen, um eine völlig neue Galaxie zu bilden, ein Prozess, der als Verschmelzung bekannt ist. Galaxienverschmelzungen sind seit über einem halben Jahrhundert bekannt, aber ihre Rolle dabei, wie wir die massiven Galaxien erhalten, die wir heute sehen, war schon immer ein enormes Rätsel und eine grundlegende Frage in der Kosmologie. Obwohl es sich um eine beliebte theoretische Idee handelt, konnten wir bisher nur vermuten, wie der Prozess tatsächlich abgelaufen ist.

Das Ergebnis dieser Studie stammt aus der Suche nach Galaxien in unmittelbarer Nähe oder in „Paaren“ vor 10 Milliarden Jahren. Diese nahen Galaxien werden schließlich im Laufe von einer Milliarde Jahren zu einem neuen System verschmelzen. Indem diese Galaxien im Verschmelzungsprozess eingefangen wurden, bestimmte diese Studie die Verschmelzungsgeschichte und damit die Entstehungsgeschichte von Galaxien im Universum. Vor dieser Studie waren dazu meist nur theoretische Abschätzungen verfügbar. Diese Studie ist eine direkte Messung dieses Prozesses.

Conselice sagte, dass „aufgrund der Gesamtzahl der Galaxien im Universum in den letzten 10 Milliarden Jahren etwa 2 Billionen dieser Verschmelzungsereignisse aufgetreten wären. Viele dieser Ereignisse werden mit bevorstehenden Gravitationswellenexperimenten nachweisbar sein, da dies die meisten sind gemeinsame massive Koaleszenz-Ereignisse im Universum.“

Diese bisher unbekannte Geschichte ermöglicht es uns nun, Galaxien auf eine Weise zu verstehen, die wir vorher nicht hatten. Zukünftige Arbeiten dieses und anderer Teams werden die Auswirkungen dieser Entdeckung auf das Verständnis der Entwicklung neuer Sterne und schwarzer Löcher in Galaxien während dieser kosmischen Epoche aufzeigen.