Astronomen grübeln über Halos um Galaxien

Fuzzy Ring von Pink mit weißen Knoten darin um 2 gelbe Galaxien, mit anderen Galaxien im Hintergrund.

Ein galaktischer Halo oder Korona hebt sich in diesem Bild des Hubble-Weltraumteleskops als ätherischer leuchtender Ring ab. Das Bild zeigt eine durch den Gravitationslinseneffekt vergrößerte Galaxie hinter einem massiven Galaxienhaufen. Bild über ESO/NASA/ESA/A.Claeyssens/EWASS.


Wenn wir an Galaxien denken, denken wir an riesige Scheiben aus Milliarden von Sternen, Staub und Gas. Viele erinnern an riesige Windräder. Mit den richtigen Instrumenten können Astronomen jedoch mehr sehen: Lichthöfe, bestehend ausneutraler Wasserstoff, um Galaxien. Am 24. Juni 2019 gab das Centre de Recherche Astrophysique de Lyon bekannt, dass seine Forscher neue Beobachtungen von entfernten galaktischen Halos – manchmal genanntgalaktische Kronen- Verwendung derMUSEInstrument am Very Large Telescope der ESO in Chile. Die Astronomen sagten, dass MUSE um fast alle entfernten Galaxien, die es beobachtet, Halos sieht, aber selbst dann sind sie im Allgemeinen zu klein, um viele Details oder Strukturen zu zeigen. Um dabei zu helfen, kombinierte die neue Studie die MUSE-Beobachtungen mit dem sogenanntenGravitationslinsenum die Halos genauer zu studieren.

Die Bilder und andere Daten wurden auf derjährliches Treffender Europäischen Astronomischen Gesellschaft (EWASS 2019) in Lyon, Frankreich, am 25. Juni. Über 1.200 Astronomen versammelten sich zu dem Treffen.


Verstreute längliche rosa Kleckse, heller zur Mitte hin, mit kleineren verstreuten gelben Punkten.

Ein weiterer partieller Galaxienhalo in einem Bild des Hubble-Weltraumteleskops. Wie im Bild oben zeigt das Bild aufgrund des Gravitationslinseneffekts eine vergrößerte Galaxie hinter einem massiven Galaxienhaufen. Bild über ESO/NASA/ESA/A.Claeyssens/EWASS.

AstronomAdelaide Claeyssens, eine Doktorandin am Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, präsentierte diese Ergebnisse auf der EWASS 2019. Sie erklärte:

Tatsächlich haben massive Haufen die Eigenschaft, Lichtstrahlen, die durch ihr Zentrum gehen, zu biegen, wie von Einstein vorhergesagt. Dadurch entsteht der Effekt einer Lupe: Die Bilder von Hintergrundgalaxien werden vergrößert.

Es gibt zwei Hauptbeobachtungen, die das MUSE-Instrument bisher in der Lage war, Halos zu erzeugen.




Der erste ist, wo der Halo als fast vollständiger Lichtring erscheint, der eine Galaxie umgibt. MUSE kann sich ausreichend auf den Ring konzentrieren, um zu untersuchen, wie sich Gase in Teilen des Halos ändern. Bisher war das schwierig zu bewerkstelligen, und die Daten verraten Astronomen, wie homogen die Gase in den Halos sind und auf welche Weise sie sich durch die Galaxie bewegen.

Zweitens liefert die einzigartige Art und Weise, in der MUSE-Daten mit den Gravitationslinseneffekten kombiniert werden, mehr Hinweise darauf, wie Galaxien im frühen Universum entstanden sind.

Rote und violette, mehrfarbige und grüne Kleckse mit Liniendiagramm über jedem.

Hier ist ein Beispiel für eine Karte, wie sich das Wasserstoffgas eines galaktischen Halos um eine Galaxie strukturieren könnte. Die neuen MUSE-Beobachtungen lassen Astronomen signifikante Variationen der Gaseigenschaften über einen Halo hinweg erkennen. Sie sagten, die Ergebnisse ermöglichen es ihnen, „die komplexe Struktur eines Halos und den physikalischen Prozess im Detail zu studieren“. Bild über ESO/Claeyssens/EWASS.

Galaktische Halos wurden auch mit dem Hubble-Weltraumteleskop beobachtet, das einige der Bilder auf dieser Seite erzeugt. Im Jahr 2015 wurde berichtet, dass galaktische Haloshäufigerals bisher gedacht.


Diese Halos können auch im Radiospektrum beobachtet werden, wie zum Beispiel mit dem Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) in der Nähe von Socorro, New Mexico. VLA beobachtete 2015 die Halos von 35 Galaxien. Astronomen sagen, dass sie durch die Untersuchung galaktischer Halos mit Radioteleskopen eine ganze Reihe von damit verbundenen Phänomenen untersuchen können, darunter die Rate der Sternentstehung innerhalb der Scheibe, die Winde von explodierenden Sternen sowie die Natur und Herkunft der Magnetfelder der Galaxien.

Unregelmäßige Zielform mit gelben, roten und blauen Ringen um die weiße Mitte.

Dies ist ein traditionelles Radiobild eines galaktischen Halos, in diesem Fall des Mini-Halos im Perseus-Galaxienhaufen. Bild über Caltech.Lesen Sie mehr über dieses Bild.

Unterdessen sagten die Astronomen in Lyon, dass das MUSE-Instrument am Very Large Telescope mehr Details liefert als je zuvor. MUSE ist laut ein hochspezialisiertes InstrumentFernando Selman, Instrumentenwissenschaftler:

MUSE wurde mit der Absicht entwickelt, die Inhalte und Prozesse im sehr frühen Universum zu untersuchen, als sich die ersten Sterne und Galaxien bildeten. Näher in Zeit und Raum wird MUSE die Verteilung der Dunklen Materie in Galaxienhaufen mithilfe des Gravitations-Mikrolinseneffekts auf Hintergrundgalaxien kartieren. MUSE wird auch detaillierte Informationen über die interne Dynamik vieler Galaxienklassen mit beispielloser Detailgenauigkeit liefern. Es wurde bereits verwendet, um dieGalaxie-Hutin Jungfrau, und im selben Haufen ein kürzlich entdeckter neuer Objekttyp – eine Galaxie, die zerstört wird, nachdem sie in den Haufen gefallen ist und auf die heiße gasförmige Korona des Haufens trifft.


Die Erkenntnisse von MUSE und anderen Beobachtungen zeigen, dass, wie so oft in der Astronomie, mehr sein kann, als man zunächst denkt. Galaxien sind für sich allein schon schön genug, aber wenn sie ihre leuchtenden Halos sehen, werden sie noch schöner.

Gewirr aus sehr vielen Drähten, Schläuchen und dicken Kabeln.

Das komplexe MUSE-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO. Bild überDAS.

Fazit: Dank fortschrittlicher Instrumente wie MUSE können Astronomen jetzt nicht nur weit entfernte Galaxien besser sehen, sondern auch die weniger bekannten Lichthöfe, die sie umgeben.

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