DECam erfasst die atemberaubenden Schichten der Schalengalaxie NGC 3923 und den nahegelegenen Gravitationslinseneffekt

Ähnlich wie Menschen werden Galaxien durch die Umgebung geformt, in der sie entstehen. Obwohl keine zwei genau gleich sind, können sie in drei Haupttypen unterteilt werden: spiralförmig, elliptisch und unregelmäßig. Von diesen Arten sind elliptische Galaxien die größten und man geht davon aus, dass sie aus galaktischen Kollisionen und Verschmelzungen zwischen Spiralen entstehen. Etwa ein Zehntel der elliptischen Galaxien werden als Schalengalaxien klassifiziert, die durch die konzentrischen Schalen gekennzeichnet sind, aus denen ihre galaktischen Halos bestehen.

Ein markantes Beispiel für diesen Galaxientyp ist NGC 3923, dessen zwiebelartige Schichten in diesem Bild, das mit der vom DOE gebauten Dark Energy Camera (DECam) am Víctor M. Blanco 4-Meter-Teleskop am Cerro Tololo Inter-Teleskop aufgenommen wurde, wunderschön zur Geltung kommen. American Observatory (CTIO), ein Programm des NOIRLab der NSF. NGC 3923 befindet sich im Sternbild Hydra (die Schlange) und ist etwa 70 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und hat einen Durchmesser von 150.000 Lichtjahren. Damit ist es etwa 50 % größer als unsere Milchstraße.

Wie bei allen Schalengalaxien gilt, ist die in NGC 3923 beobachtete Schichtstruktur wahrscheinlich als Folge einer Verschmelzung mit einer anderen, kleineren Spiralgalaxie in der Vergangenheit entstanden. Als sie verschmolzen, löste das Gravitationsfeld der größeren Galaxie langsam Sterne von der Scheibe der kleineren Galaxie. Diese Sterne begannen sich allmählich mit dem äußeren Halo der größeren Galaxie zu vermischen und konzentrische Bänder oder Schalen zu bilden. Eine einfache Analogie besteht darin, einen Tropfen Lebensmittelfarbe in eine Schüssel mit Teig zu geben und langsam umzurühren. Der Tropfen wird spiralförmig ausgestreckt und bleibt lange sichtbar, bevor er sich vollständig vermischt.

Die Hüllen von NGC 3923 machen die Galaxie zu etwas ganz Besonderem. Sie hat nicht nur die größte bekannte Hülle aller beobachteten Hüllengalaxien, sondern auch die größte Anzahl an Hüllen und das größte Verhältnis zwischen den Radien der äußersten und innersten Hülle. Eine Studie aus dem Jahr 2016 ergab, dass NGC 3923 aus bis zu 42 verschiedenen Schalen bestehen könnte, wobei die äußersten Schichten zuerst gebildet wurden, gefolgt von den innersten Schichten, als der Himmelstanz der Galaxien langsamer wurde.

Ein weiteres bemerkenswertes Merkmal von NGC 3923 ist, dass seine Hüllen viel subtiler sind als die anderer Hüllengalaxien. Interessanterweise sind auch ihre Schalen symmetrisch, während andere Schalengalaxien stärker schief sind. Diese ungewöhnlichen Merkmale sind ein hervorragendes Beispiel für die einzigartigen Strukturen, die Galaxien je nach ihren spezifischen Evolutionsbedingungen aufweisen können.

Während NGC 3923 sicherlich die Hauptattraktion in diesem weitläufigen 250-Megapixel-Bild ist, lassen sich umso mehr kosmische Schätze finden, je länger man damit verbringt, das glitzernde Feld zu durchsuchen. Unter den Tausenden von Galaxien und unzähligen Vordergrundsternen der Milchstraße, die dieses Bild sprenkeln, befinden sich die Spiralgalaxien LEDA 744285 und ESO 440-11 im Vordergrund. Ganz oben im Bild befindet sich die extrem große Gravitationslinse um den Galaxienhaufen PLCK G287.0+32.9.

Gravitationslinsen werden seit den 1930er Jahren in wissenschaftlichen Fachzeitschriften diskutiert und werden durch Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie vorhergesagt, die besagt, dass ein massives Objekt, beispielsweise ein Galaxienhaufen, die Raumzeit verzerren kann. Schmale bogenförmige Formen, die sich um Galaxienhaufen befinden, wurden erstmals 1989 vom NOIRLab-Astronomen Roger Lynds (damals NOAO) und seinem Stanford-Kollegen Vahé Petrosian mithilfe des 4-Meter-Teleskops Nicholas U. Mayall am Kitt Peak National Observatory entdeckt, einem Programm des NOIRLab der NSF . Diese extragalaktischen Eigenschaften wurden als Ergebnis der starken Gravitationslinsenwirkung entfernter Galaxien im Hintergrund interpretiert.

Wenn man in dieses Bild hineinzoomt, kann man tatsächlich eine Handvoll Galaxien erkennen, die unter dem Gravitationseinfluss der Dunklen Materie, der mysteriösen Substanz, die sich um Galaxienhaufen konzentriert, ausgestreckt und verzerrt sind. Gravitationslinsen ermöglichen es Astronomen, die tiefgreifendsten Fragen unseres Universums zu erforschen, darunter die Natur der Dunklen Materie und den Wert der Hubble-Konstante, die die Expansion des Universums definiert.

Dieses Bild wurde mit Daten der DESI Legacy Imaging Surveys erstellt.

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