Die Feuerwerkskörper-Galaxie – NGC 6946 von Dietmar Hager

Es ist Zeit, einen Blick zurück auf das zu werfen, was vor 210 Jahren in der Nacht des 9. September geschah. Während er in Echtzeit sah, geschah das, was er sah, vor mehr als 10 Millionen Jahren – das Feuerwerk, das in NGC 6946 entzündet wurde.

Zu einer Zeit wurde allgemein angenommen, dass NGC 6946 ein Mitglied unserer lokalen Gruppe war; hauptsächlich, weil es leicht in Sterne aufgelöst werden konnte. Es wurde eine Rötung beobachtet, von der angenommen wurde, dass sie auf die Entfernung hinweist – aber jetzt ist bekannt, dass sie durch interstellaren Staub verursacht wird. Aber es ist nicht die verhüllende Staubwolke, die NGC 6946 so interessant macht, sondern die Tatsache, dass in den letzten Jahren so viele Supernova- und Sternentstehungsereignisse in seinen Armen funkelten, hat die Wissenschaft verwirrt! So viele, dass sie in den letzten 60 Jahren jedes oder jedes zweite Jahr aufgenommen wurden …

Normalerweise kommt es in Galaxien zu Sternentstehungsschüben, in deren Nähe sich Begleiter befinden, um Materialien zu verleihen. NGC 6946 scheint jedoch allein auf dem Gebiet zu sein. Laut einer 2000 von Pisano (et al.) Durchgeführten Studie könnten solche gasreichen Begleiter Material enthalten, das vom Prozess der Galaxienmontage übrig geblieben ist und bis zum heutigen Tag um eine isolierte Galaxie wie NGC 6946 bestehen bleiben könnte. NGC 6946 bildet produktiv Sterne , hat einen nuklearen Starburst und weit verbreitete Hochgeschwindigkeitswolken, die mit der Scheibe verbunden sind. Alle diese Merkmale könnten durch die Akkretion von Hi-Wolken mit geringer Masse durch NGC 6946 erklärt werden. Unsere Umfrage ergab zwei zuvor entdeckte Zwerggalaxien, die mit NGC 6946 assoziiert sind, fand jedoch ansonsten keine Signaturen für Wechselwirkungen im NGC 6946-System. Die Gefährten sind klein genug und so weit von NGC 6946 entfernt, dass sie nur minimale Auswirkungen auf die Hauptgalaxie haben sollten. Einige Gezeitenreste können aufgrund der Wechselwirkung zwischen den beiden Zwerggalaxien erwartet werden, es werden jedoch keine beobachtet. Dies könnte daran liegen, dass die Säulendichten niedrig sind oder dass die Zwerggalaxien stärker voneinander getrennt sind, als sie am Himmel erscheinen. Diese Untersuchung des Systems legt nahe, dass NGC 6946 ein gravitationsgebundenes System mit zwei Zwerggalaxien in stabilen Umlaufbahnen um die größere Primärgalaxie ist. “

Aber das war vor ungefähr 8 Jahren und 16 Ereignisse in der Vergangenheit. Nach Studien von Eva Schinnerer (et al.) Aus dem Jahr 2006 wurde NGC 6946 als bargetriebene nukleare Starburst-Galaxie „auf frischer Tat ertappt“. „Die Daten, die mit dem IRAM Plateau de Bure Interferometer (PdBI) erhalten wurden, ermöglichen den ersten Nachweis einer molekularen Gasspirale im inneren ~ 10” (270 pc) mit einer hohen Konzentration an molekularem Gas (MH2 ~ 1,6 × 107 Msolar) ) innerhalb der inneren 60 Stk. Dieser Kernklumpen zeigt Hinweise auf eine ringförmige Geometrie mit einem Radius von ~ 10 pc, wie aus den Positions-Geschwindigkeits-Diagrammen abgeleitet. Sowohl die Verteilung des molekularen Gases als auch seine Kinematik lassen sich gut durch den Einfluss eines inneren Sternstabs mit einer Länge von etwa 400 pc erklären. Ein qualitatives Modell des erwarteten Gasflusses zeigt, dass Strömungsbewegungen entlang der Vorderseiten dieses Balkens eine plausible Erklärung für die hohe Kerngasdichte sind. Somit ist NGC 6946 ein Paradebeispiel für die Kinematik molekularer Gase, die von einem kleinen sekundären Sternstab angetrieben wird. “

Nun zum wirklich coolen Teil – dem Verständnis der Barred-Struktur. Dank des Hubble-Weltraumteleskops und einer Untersuchung von mehr als 2.000 Spiralgalaxien – dem Cosmic Evolution Survey (COSMOS) – verstehen Astronomen, dass die Barred-Spiral-Struktur vor etwa 7 Milliarden Jahren im lokalen Universum nur selten vorkam. Die Balkenbildung in Spiralgalaxien entwickelte sich im Laufe der Zeit. Ein Team unter der Leitung von Kartik Sheth vom Spitzer Science Center am California Institute of Technology in Pasadena entdeckte, dass nur 20 Prozent der Spiralgalaxien in der fernen Vergangenheit Balken besaßen, verglichen mit fast 70 Prozent ihrer modernen Kollegen. Dies macht NGC 6946 in der Tat sehr selten … Da seine vergitterte Struktur bereits zu Herschels Zeiten festgestellt wurde und sein Alter von 10 Milliarden Jahren es über das hinausführt, was als "moderne" Galaxie angesehen wird.

Die Wissenschaft glaubt, dass sich in den letzten 7 Milliarden Jahren Balken in Galaxien stetig gebildet haben, mehr als verdreifacht. "Die kürzlich gebildeten Balken sind jedoch nicht gleichmäßig über die Galaxienmassen verteilt, und dies ist eine wichtige Erkenntnis aus unserer Untersuchung", erklärte Sheth. "Sie bilden sich hauptsächlich in kleinen Galaxien mit geringer Masse, während bei den massereichsten Galaxien der Anteil der Balken in der Vergangenheit der gleiche war wie heute." Die Ergebnisse, fuhr Sheth fort, haben wichtige Auswirkungen auf die Galaxienentwicklung. „Wir wissen, dass die Evolution für massereichere Galaxien im Allgemeinen schneller ist: Sie bilden ihre Sterne früh und schnell und verblassen dann in rote Scheiben. Es ist bekannt, dass Galaxien mit geringer Masse langsamer Sterne bilden, aber jetzt sehen wir, dass sie ihre Balken im Laufe der Zeit auch langsam hergestellt haben “, sagte er. Balken bilden sich, wenn Sternbahnen in einer Spiralgalaxie instabil werden und von einer Kreisbahn abweichen. "Die winzigen Dehnungen in den Umlaufbahnen der Sterne wachsen und sie werden an ihrem Platz verriegelt, wodurch eine Stange entsteht", erklärte Teammitglied Bruce Elmegreen von der IBM-Forschungsabteilung in Yorktown Heights, NY längliche Bahnen an Ort und Stelle. Schließlich schließt sich ein großer Teil der Sterne in der inneren Region der Galaxie der Bar an. "

Teammitglied Lia Athanassoula vom Laboratoire d'Astrophysique de Marseille in Frankreich fügte hinzu: "Die neuen Beobachtungen legen nahe, dass die Instabilität in massereicheren Galaxien schneller ist, möglicherweise weil ihre inneren Scheiben dichter und ihre Schwerkraft stärker sind." Balken sind vielleicht einer der wichtigsten Katalysatoren für die Veränderung einer Galaxie. Sie zwingen eine große Menge Gas in Richtung des galaktischen Zentrums, befeuern die Bildung neuer Sterne, bilden zentrale Sternwölbungen und speisen massive Schwarze Löcher. "Die Bildung eines Balkens kann der letzte wichtige Akt in der Entwicklung einer Spiralgalaxie sein", sagte Sheth. „Es wird angenommen, dass sich Galaxien durch Fusionen mit anderen Galaxien aufbauen. Nach der Beruhigung können sich Galaxien nur durch die Wirkung von Balken dramatisch entwickeln. “ (HubbleSite-Pressemitteilung)

Die Studien zu NGC 6946 haben jedoch noch nicht aufgehört. Im Jahr 2005 hat sich Gemini II auch diese verrückte Galaxie angesehen. „Um diese Supernova-Aktivität aufrechtzuerhalten, müssen sich in NGC 6946 massive, sich schnell entwickelnde Sterne bilden oder mit einer ebenso schnellen Geschwindigkeit geboren werden“, sagte Jean-René Roy, Associate Director von Gemini North. "Seine Sterne explodieren wie eine Reihe von Feuerwerkskörpern!" Und damit im Jahr 2007 Wasserstoffhalos… Sagt Rense Boomsma: „Ein Halo aus neutralem Wasserstoff befindet sich in einer zunehmenden Anzahl von Spiralgalaxien. Es ist nicht gut verstanden, wie Wasserstoffhalos gebildet werden. Die Ausrichtung der nahe gelegenen Spiralgalaxie NGC 6946 ermöglicht es uns, vertikale Gasgeschwindigkeiten in der Scheibe der Galaxie zu messen und somit zu messen, wie das Gas in den Halo gelangt. Wir finden Wasserstoff mit hohen Geschwindigkeiten in Regionen, in denen Sterne gebildet werden. Diese Korrelation legt nahe, dass die Bildung eines Wasserstoffhalos mit einer massiven Sternentstehung zusammenhängt. Eine ähnlich enge Verbindung ist in der nahe gelegenen Spiralgalaxie NGC 253 zu sehen. Für einige Wasserstoffwolken in NGC 6946 gibt es Hinweise darauf, dass sie von außerhalb der Galaxie akkretiert wurden. “

Werden wir jemals alles verstehen, was es über Galaxien wie NGC 6946 zu wissen gibt? Vielleicht nicht in unseren Leben. Eines der besten Teile ist jedoch zu wissen, dass es sich um eine Galaxie handelt, die Sie mit größeren Hinterhofteleskopen beobachten und studieren können. Diese kleine Spirale befindet sich im Sternbild Cepheus (RA 20: 34.8 Dez +60: 09) und wird mit einer Stärke von 8,9 in Rechnung gestellt (aber Vorsicht, es ist eine geringe Oberflächenhelligkeit!). Sie zeigt eine gewisse Struktur in 10-Zoll- oder größeren Bereichen mit anständigem Himmel . Wer weiß, was Ihre Nacht verraten kann?

Vielen Dank an AORAIA-Mitglied Dr. Dietmar Hager vom Stargazer Observatory für die Verwendung dieses unglaublichen Bildes und die Herausforderung, die Informationen zu recherchieren!

Link zum Originalbild in voller Größe.

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