Ringgalaxie
Eine Ringgalaxie ist eine seltene, durch Wechselwirkung zweier Galaxien entstandene Galaxienform. Ringartige Strukturen treten aber auch in anderen Galaxienformen wie Polarring-Galaxien und manchen Balkenspiralgalaxien auf.
Erscheinungsbild
Charakteristisches Merkmal einer Ringgalaxie ist ein dünner, manchmal unregelmäßiger heller Ring von vielen Kiloparsec Durchmesser, der in der Ebene der Galaxie liegt. Blaue Farbe und klumpige Struktur des Rings zeigen, dass er viele junge Sternentstehungsgebiete enthält. Manchmal sieht man in der Nähe einer Ringgalaxie eine weitere kompakte Galaxie, die an ihrer Entstehung beteiligt war, die Unterscheidung solcher Objekte von zufälligen Vorder- oder Hintergrundgalaxien erfordert aber eine genauere Untersuchung des Einzelfalls.
Entstehung
Ringgalaxien entstehen durch einen Sonderfall der Wechselwirkung von Galaxien: Eine Spiralgalaxie wird in der Nähe ihres Zentrums von einer weiteren schnell bewegten Galaxie durchstoßen, als ob diese das Schwarze einer Zielscheibe treffen würde. Während der Eindringling das Zentrum der Spiralgalaxie durchläuft, addiert sich seine Schwerkraft zu der des Kerngebiets der Spiralgalaxie, Sterne und Gas weiter außen in der Spiralgalaxie werden dadurch nach innen gezogen. Diese zusätzliche zum Zentrum gerichtete Kraft hört auf, wenn der Eindringling das Zentrum der Spiralgalaxie wieder verlassen hat, Sterne und Gas in der Scheibe der Spiralgalaxie weichen wieder nach außen zurück.
Modellrechnungen zeigen, dass in einem solchen Fall eine nach außen laufende Verdichtungswelle in der Spiralgalaxie angeregt wird. Diese ist auch in den bereits vorhandenen alten Sternen sichtbar, besonders wichtig ist aber, dass sie zu einer Verdichtung des interstellaren Gases der Spiralgalaxie und damit zu verstärkter Sternentstehung in einem nach außen laufenden Ring führt.
Beispiele
Wagenradgalaxie
Die wohl bekannteste Ringgalaxie ist die Wagenradgalaxie im Sternbild Bildhauer. Mit 500 Millionen Lichtjahren ist sie relativ weit entfernt und nicht mehr im NGC-Katalog aufgeführt.
Im Zentrum der Wagenradgalaxie steht ein einer elliptischen Galaxie ähnlicher Bulge. Der Ring der Wagenradgalaxie hat einen Durchmesser von 150.000 Lichtjahren, ist instabil und bewegt sich mit 340.000 km pro Stunde vom Zentrum weg. Eines der beiden kleinen Gebilde links im Bild, zwei kleine Galaxien nahe der Wagenradgalaxie, könnte der an der Kollision beteiligte Eindringling sein. Dass die obere Blaue von den beiden Galaxien ebenfalls Turbulenzen und viele Sternentstehungen aufweist, spricht dafür, dass sie es war.
Das Besondere an dieser Galaxie sind die Sternenbänder, die ‚Speichen‘ des Wagenrads, welche sich vom Zentrum der Galaxie zu ihrem Ring ziehen. Sie sind aller Wahrscheinlichkeit nach die früheren Spiralarme der gestörten Sterneninsel. Eine weitere Besonderheit sind große Ballungen von Gas am äußeren Rand der Hauptebene. Von diesen Gasansammlungen erhofft man sich weiteren Aufschluss über die ungewöhnliche Form der Wagenradgalaxie.
AM 0644-741
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Die 300 Millionen Lichtjahre entfernte AM 0644-741 ist eine Ringgalaxie mit einem exzentrischen blauen Ring um die gelbliche Zentralregion der Galaxie. Wir blicken schräg auf die Hauptebene ihrer Scheibe. Der Eindringling, der die Ringbildung ausgelöst hat, wurde identifiziert, befindet sich aber außerhalb des gezeigten Bildausschnitts. Die kleine Galaxie links oben ist ein Hintergrundobjekt. AM 0644-741 befindet sich im Sternbild Fliegender Fisch (Volans).
Ihr Ring hat einen Durchmesser von 150.000 Lichtjahren. Er enthält viele Gruppen heißer (blauer) junger Sterne. Das ist der Grund für die Blaufärbung des Ringes. Die Verdichtungswelle, die den Ring nach außen treibt, komprimiert Gasregionen. Das führt zur Bildung der vielen jungen heißen Sterne. Zum eingefangenen Zeitpunkt (Bild) dehnt sich der Ring noch aus. Theoretischen Studien zufolge dauert diese Ausdehnung des Ringes weitere 300 Millionen Jahre, anschließend löst er sich auf.
Ein weiteres Merkmal des Ringes sind die rosafarbenen Regionen. Das sind dünnere Wolkengebilde aus ionisiertem Wasserstoff (HII-Gebiete). Sie fluoreszieren durch die ultraviolette Strahlung der neuen heißen Sterne.
Weblinks
- Was ist eine Ring-Galaxie? aus der Fernseh-Sendereihe alpha-Centauri (ca. 15 Minuten). Erstmals ausgestrahlt am 5. Jan. 2003.
- ESO: Kosmische Fahrerflucht
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The sparkling blue ring, around the yellowish nucleus of what was once a normal spiral galaxy, is 150,000 light-years in diameter, making it larger than our entire home galaxy, the Milky Way. The galaxy, cataloged as AM 0644-741, is a member of the class of so-called ring galaxies. It lies 300 million light-years away in the direction of the southern constellation Dorado.
NASA's Hubble Space Telescope is back in business.
Just a couple of days after the orbiting observatory was brought back online, Hubble aimed its prime working camera, the Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2), at a particularly intriguing target, a pair of gravitationally interacting galaxies called Arp 147.
The image demonstrated that the camera is working exactly as it was before going offline, thereby scoring a "perfect 10" both for performance and beauty.
The two galaxies happen to be oriented so that they appear to mark the number 10. The left-most galaxy, or the "one" in this image, is relatively undisturbed apart from a smooth ring of starlight. It appears nearly on edge to our line of sight. The right-most galaxy, resembling a zero, exhibits a clumpy, blue ring of intense star formation.
The blue ring was most probably formed after the galaxy on the left passed through the galaxy on the right. Just as a pebble thrown into a pond creates an outwardly moving circular wave, a propagating density wave was generated at the point of impact and spread outward. As this density wave collided with material in the target galaxy that was moving inward due to the gravitational pull of the two galaxies, shocks and dense gas were produced, stimulating star formation.
The dusty reddish knot at the lower left of the blue ring probably marks the location of the original nucleus of the galaxy that was hit.
Arp 147 appears in the Arp Atlas of Peculiar Galaxies, compiled by Halton Arp in the 1960s and published in 1966. This picture was assembled from WFPC2 images taken with three separate filters. The blue, visible-light, and infrared filters are represented by the colors blue, green, and red, respectively.
The galaxy pair was photographed on October 27-28, 2008. Arp 147 lies in the constellation Cetus, and it is more than 400 million light-years away from Earth.An image of the Cartwheel Galaxy taken with the NASA/ESA Hubble Space Telescope has been reprocessed using the latest techniques to mark the closure of the Space Telescope European Coordination Facility (ST-ECF), based near Munich in Germany, and to celebrate its achievements in supporting Hubble science in Europe over the past 26 years.
Astronomer Bob Fosbury, who is stepping down as Head of the ST-ECF, was responsible for much of the early research into the Cartwheel Galaxy along with the late Tim Hawarden — including giving the object its very apposite name — and so this image was selected as a fitting tribute. The object was first spotted on wide-field images from the UK Schmidt telescope and then studied in detail using the Anglo-Australian Telescope.
Lying about 500 million light-years away in the constellation of Sculptor, the cartwheel shape of this galaxy is the result of a violent galactic collision. A smaller galaxy has passed right through a large disc galaxy and produced shock waves that swept up gas and dust — much like the ripples produced when a stone is dropped into a lake — and sparked regions of intense star formation (appearing blue). The outermost ring of the galaxy, which is 1.5 times the size of our Milky Way, marks the shock wave’s leading edge. This object is one of the most dramatic examples of the small class of ring galaxies.
This image was produced after Hubble data was reprocessed using the free open source software FITS Liberator 3, which was developed at the ST-ECF. Careful use of this widely used state-of-the-art tool on the original Hubble observations of the Cartwheel Galaxy has brought out more detail in the image than ever before.
Although the ST-ECF is closing, ESA’s mission to bring amazing Hubble discoveries to the public will be unaffected, with Hubblecasts, press and photo releases, and Hubble Pictures of the Week continuing to be regularly posted on spacetelescope.org