Dies ist ein Hubble-Weltraumteleskop-Mosaik aus einem Teil des riesigen Coma-Clusters mit über 1.000 Galaxien, der sich 300 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Hubbles unglaubliche Schärfe wurde verwendet, um eine umfassende Zählung der kleinsten Mitglieder des Clusters durchzuführen: 22.426 Kugelsternhaufen gehören zu den frühesten Einwohnern des Universums und sind kugelartige Inseln mit mehreren hunderttausend alten Sternen. Die Erhebung ergab, dass die Kugelsternhaufen im Raum zwischen den Galaxien verstreut sind. Sie wurden durch gravitative Wechselwirkungen innerhalb des Coma- Haufens von ihren Heimatgalaxien getrennt und sind nun verwaist. Die Astronomen werden das Feld der Kugelsternhaufen nutzen, um die Verteilung von Materie und dunkler Materie im Coma-Galaxienhaufen abzubilden.
Bild: NASA,ESA.J.Mack (STScI) und J. Madrid (Australien Telescope National Facility)
Hubble machte tausende von Kugelsternhaufen sichtbar, die zwischen den Galaxien verstreut sind
Astronomen fanden mit Hilfe des Hubble Weltraumteleskops 22.426 Kugelsternhaufen in unmittelbarer Nachbarschaft von Galaxien.
Ein ungeheures Areal an Galaxien in einer Entfernung von 300 Millionen Lichtjahren haben Astronomen dazu verwendet, mit dem Hubble Weltraumteleskop eine umfassende Zählung von einigen ihrer kleinsten Mitglieder, den Kugelsternhaufen, durchzuführen: Bisher wurden 22.426 Kugelsternhaufen gefunden.
Die in der Ausgabe des Astrophysical Journal vom 9. November 2018 veröffentlichte Zählung wird es den Astronomen ermöglichen, das Feld der Kugelsternhaufen zu verwenden, um die Verteilung von Materie und dunkler Materie im Coma-Galaxienhaufen zu kartieren, der über 1000 Galaxien enthält, die relativ eng beieinander liegen.
Da Kugelsternhaufen viel kleiner sind als ganze Galaxien – und viel häufiger vorkommen – sind sie ein viel besserer Indikator dafür, wie das Gefüge des Weltraums durch die Schwerkraft des Coma-Haufens verzerrt wird. Tatsächlich ist der Coma-Haufen einer der ersten Orte, an denen beobachtete Gravitationsanomalien als Hinweis auf eine Menge unsichtbarer Massen im Universum betrachtet wurden – später als „dunkle Materie“ bezeichnet.
Kugelsternhaufen gehören zu den frühesten Einwohnern des Universums und sind kugelartige Inseln mit mehreren hunderttausend alten Sternen. Sie sind wesentlich für die Geburt und das Wachstum einer Galaxie. Etwa 150 kugelförmige Haufen umkreisen unsere Milchstraße und, weil sie die ältesten bekannten Sterne des Universums enthalten, sind sie seit den frühen Entwicklungsjahren unserer Galaxis präsent.
Einige der Kugelsternhaufen der Milchstraße sind für das bloße Auge als unscharf aussehende „Sterne“ sichtbar. Im fernen Coma-Cluster erscheinen seine Kugelsternhaufen sogar in Hubbles super scharfer Sicht als Lichtpunkte. Die Erhebung ergab, dass die Kugelsternhaufen in den Raum zwischen den Galaxien gestreut wurden, und zwar wurden sie aufgrund von Kollisionen zwischen den Galaxien im dicht gedrängten Coma-Haufen ihrer Heimatgalaxie beraubt. Hubble enthüllte, dass einige der Kugelsternhaufen entlang brückenartiger Muster angeordnet sind. Dies ist ein eindeutiger Beweis für die Wechselwirkungen zwischen Galaxien, da sie sich gravitativ gegenseitig anziehen.
Der Astronom Juan Madrid von der australischen National Telescope Facility in Sydney, Australien, dachte zuerst über die Verteilung der Kugelsternhaufen im Coma Cluster nach, als er Hubble-Bilder untersuchte die Kugelsternhaufen zeigen, die sich bis zum Rand einer beliebigen Galaxien-Fotografie im Coma-Haufen erstrecken.
Er freute sich auf weitere Daten aus einer der älteren Hubble-Erhebungen, die zur Erfassung der Daten des gesamten Coma-Clusters, der Coma Cluster Treasury, entwickelt wurde. Nach der Hälfte des Programms hatte leider Hubbles leistungsfähige Advanced Camera for Surveys (ACS) im Jahr 2006 einen Elektronikausfall. (Das ACS wurde später von Astronauten während einer Hubble-Wartungsmission 2009 repariert.)
Um die Lücke der Erhebungen zu füllen, suchten Madrid und sein Team Hubble-Bilder des Galaxienhaufens aus verschiedenen Hubble-Beobachtungsprogrammen. Diese sind im Mikulkski-Archiv für Weltraumteleskope des Space Telescope Science Institute in Baltimore, Maryland, gespeichert. Er stellte ein Mosaik aus der zentralen Region des Clusters zusammen und arbeitete mit Studenten des Research Experience for Undergraduate-Programms der National Science Foundation zusammen. „Dieses Programm bietet Studenten, die an Universitäten mit wenig oder keiner Astronomie eingeschrieben sind, die Möglichkeit, auf diesem Gebiet Erfahrungen zu sammeln“, sagte Madrid.
Das Team entwickelte Algorithmen zur Durchsicht der Coma-Mosaikbilder, die mindestens 100.000 potenzielle Quellen enthalten. Das Programm verwendete kugelförmige Haufen (die vom Leuchten alternder roter Sterne dominiert werden) und eine sphärische Form haben, um Fremdobjekte – meist Hintergrundgalaxien, die nicht mit dem Coma-Cluster assoziiert sind, zu eliminieren.
Obwohl das Hubble-Teleskop über hervorragende Detektoren mit unübertroffener Empfindlichkeit und Auflösung verfügt, besteht sein Hauptnachteil darin, dass es winzige Sichtfelder hat. Das geplante Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST) wird ein viel größeres Sichtfeld als Hubble haben, so dass die Forscher ganze Galaxienhaufen gleichzeitig werden abbilden können.
2. Dezember 2018/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
