Eine alte Galaxie besteht aus alten Sternen. Aber auch diese Sterne waren irgendwann einmal jung und irgendwann einmal mussten sie geboren werden. In jeder Galaxie gibt es große Mengen an Gas aus denen Sterne entstehen können. Gas allein reicht aber nicht; es müssen auch die richtigen Bedingungen herrschen, damit daraus neue, leuchtende Himmelskörper werden können. Ist das Gas verbraucht oder sind die Bedingungen nicht mehr gegeben, dann endet die Sternentstehung. Die vorhandenen Sterne werden immer älter, immer leuchtschwächer und mit ihnen auch die ganze Galaxie. Und ein Grund für die Überalterung einer Galaxie ist: Gesellschaft! Manche Galaxien sollten lieber alleine bleiben, wenn sie weiter junge Stern hervorbringen wollen…
Paul Sell von der Texas Tech University in Lubbock und seine Kollegen haben sich 12 wechselwirkende Galaxien angesehen (“Massive Compact Galaxies with High-Velocity Outflows: Morphological Analysis and Constraints on AGN Activity”), also Galaxien, die gerade dabei sind miteinander zu verschmelzen beziehungsweise diesen Prozess schon weitestgehend hinter sich haben. Solche galaktischen Kollisionen kommen immer wieder vor: Auch unsere Milchstraße wird in ein bis zwei Milliarden Jahren mit ihrer Nachbarin, der Andromedagalaxie, verschmelzen. Das bleibt natürlich nicht ohne Auswirkungen: Den existierenden Sternen passiert dabei nichts; Zusammenstöße zwischen ihnen kommen nicht vor, denn dafür ist einfach zu viel leerer Raum zwischen den Sternen. Aber die Kollision zweier Galaxien hat Auswirkungen auf das in ihnen befindliche Gas und die Sternentstehung.
Die in der Studie untersuchten wechselwirkenden Galaxien (Bild: NASA, ESA, Z. Levay (STScI), and P. Sell (Texas Tech University))
Besonders in aktiven Galaxien, und die wurden in der Studie untersucht, kann das Gas schnell verloren gehen. Aktiv ist eine Galaxie dann, wenn das schwarze Loch in ihrem Zentrum noch von viel Material umgeben ist. Die Gravitationskraft des Lochs beschleunigt es auf hohe Geschwindigkeiten und während das ganze Zeug um das Zentrum wirbelt, gibt es jede Menge Strahlung ab. Man dachte bisher, dass es vor allem dieser Einfluss des schwarzen Lochs ist, der dazu führt, dass Gas auch mit hoher Geschwindigkeit aus der Galaxie hinaus geschleudert wird und die Sternentstehungsrate sinken lässt. Sell und seine Kollegen haben nun aber einen neuen Mechanismus identifiziert, der in den wechselwirkenden Galaxien auftreten kann.
Die Galaxien, die in der Studie untersucht worden sind, sind sehr kompakt. Sie sind das Resultat der Kollision zweier gasreicher normaler Galaxien, bei denen durch die Verschmelzung viel Gas in das Zentrum der neu entstehenden Galaxie gelangt. Dort entstehen dann auf engsten Raum in kurzer Zeit sehr viele neue Sterne. Bis zu hunderte neue Sterne pro Jahr werden dort gebildet und das ist enorm viel, wenn man es mit der durchschnittlichen Sternentstehungsrate unserer eigenen Galaxie vergleicht. Die liegt nur bei einem Stern pro Jahr. Der große Sternenrummel in den wechselwirkenden Galaxien bleibt nicht ohne Folgen. Die Sterne heizen das restliche Gas enorm stark auf; so sehr, dass es zu heiß ist, dass daraus neue Sterne entstehen können. Das geht nur wenn das Gas kühl genug ist, denn nur dann bewegt es sich auch langsam genug um sich zu den dichten Wolken zusammenzufinden, die die Grundlage späterer Sterne bilden. Die Sterne erzeugen aber auch starke Sternwinde und pusten damit einen großen Teil des Gases aus der Galaxie hinaus. Es braucht also nicht unbedingt ein supermassereiches schwarzes Loch – ein wilder Haufen junger Sterne reicht ebenfalls aus, damit eine Galaxie ihr Gas verlieren kann.
Die neu entstandene Galaxie hat nun kein Material mehr übrig, aus denen neue Sterne entstehen können. Die vorhandenen Sterne werden einfach nur noch immer älter, leuchten immer schwächer und röter bis sie am Ende “red and dead galaxies” werden. Aber so ist das eben, wenn man eine wilde Jugend hinter sich hat und sich mit den falschen Galaxien einlässt. Manchmal bleibt man eben besser allein – zumindest dann, wenn man eine Galaxie ist…
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