Baku, den 26. Juli (AZERTAG). Neue astronomische Beobachtungen erklären, warum massereiche Galaxien so selten sind. In beeindruckenden Bildern zeigen Forscher, wie die Ansammlungen Gase herausschleudern - und sich damit verausgaben. Sternengeburten rauben den Galaxien ihre Masse und Lebenskraft.

Die Ausmaße und die Masse von Galaxien sind aus menschlicher Sicht unvorstellbar groß. Doch es sind ihnen Grenzen gesetzt, wie Astronomen feststellten. Besonders ältere Galaxien sollten theoretisch aus mehr Masse und mehr Sternen bestehen können, als die Beobachtungen zeigen. Doch massereiche Galaxien mit viel Materie und besonders vielen Sternen sind im Universum eher selten. Einen möglichen Grund dafür, haben Astronomen mit Aufnahmen des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) in Chile finden können.

Die Wissenschaftler berichten im Fachmagazin „Nature“, dass sie die Sternentstehungen und die Gasströme der nahen Sculptor-Galaxie (NGC 253) untersucht haben. Sie ist eine Spiralgalaxie im Sternbild „Bildhauer“, das am Südsternhimmel zu sehen ist. Die Sculptor-Galaxie ist etwa 11,5 Millionen Lichtjahre von uns entfernt - also ein naher Nachbar. In ihr entstehen besonders viele neue Sterne, sie ist eine sogenannte Starburstgalaxie. NGC 253 ist daher gut geeignet, um zu verfolgen, was mit galaktischem Gas passiert.

Die Astronomen haben mit Alma das Zentrum der besonders aktiven Galaxie anvisiert und fanden Gas, das senkrecht aus der scheibenförmigen Galaxie ausströmt. Sie konnten damit die Bedeutung des von Sternenentstehungen verursachtem galaktischen Windes zeigen, schreiben die Wissenschaftler in ihrer Studie. Er begrenze die Aktivität einer Galaxie. Denn wird Gas aus einer Galaxie herausgetrieben, so verhungern zukünftige Sterngenerationen aus Mangel an Material.

Zehn Sonnenmassen Gasaustoß pro Jahr – „Zum ersten Mal konnten wir mit Alma Konzentrationen kalten Gases ausmachen, das durch die starken Druckwellen weggeblasen wird“, erklärt Alberto Bolatto von der University of Maryland, der Erstautor der Studie. „Die Druckwellen bilden sich in Form von sich ausdehnenden Hüllen um die jungen Sterne aus.“

Die Forscher zeigten, dass einige Galaxien bei der Sternenentstehung mehr Gas ausspucken, als sie aufnehmen - letztlich Masse verlieren. Das könnte das Phänomen der fehlenden massereichen Sternensysteme und die abweichenden Modelle erklären: Galaxien könnten dazu neigen, sich bei der Sternenentstehung zu verausgaben und ihren Treib- und Grundstoff hinauszuschleudern.

Die Daten des Alma lieferten den Astronomen aus Deutschland und den USA wissenschaftlich, aber auch optisch eindrucksvolle Bilder: „Wir können jetzt Schritt für Schritt verfolgen, wie sich aus starker Sternentstehung solche Ausströmungen entwickeln“, sagt Mitautor Fabian Walter vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg. Daher konnten die Forscher berechnen, dass Gasmassen, die etwa dem zehnfachen unserer Sonne entsprechen, pro Jahr von der Sculptor-Galaxie ausgestoßen werden. Mit Geschwindigkeiten zwischen 150.000 und einer Million Kilometern pro Stunde schießen sie aus ihr heraus - also fast einem Tausendstel der Lichtgeschwindigkeit. Die Gasmenge ist größer als die, die zur gleichen Zeit von der Galaxie bei der Sternentstehung umgesetzt wird. Das führt dazu, dass schon in 60 Millionen Jahren der Sculptor-Galaxie das Gas ausgehen könnte.

„Bevor es Alma gab, hatten wir keine Chance, derart feine Details zu sehen“, erklärt Astronom Fabian Walter. Und zukünftige technische Verbesserungen am Observatorium könnten sogar noch mehr Feinheiten aufzeigen und den Verbleib des vom galaktischen Wind verwehten Gases bestimmen, so der Forscher vom Max-Planck-Institut weiter. Folgende Studien sollen klären, ob und zu welchem Teil das Gas womöglich doch noch zur Sternenentstehung wiederverwendet wird.