Die Geheimnisse elliptischer Galaxien
Velocity map von M87.
Bild: MUSE teamAstronomen, unter ihnen Davor Krajnović vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), haben herausgefunden, dass Sterne in großen, elliptischen Galaxien entgegen bisheriger Annahmen in einer regelmäßigen Bewegung um das Galaxienzentrum kreisen. Die jetzt veröffentlichten Ergebnisse basieren auf Daten des Multi Unit Spectroscopic Explorers (MUSE), die im Rahmen einer Beobachtungskampagne der Europäischen Südsternwarte (ESO) aufgenommen wurden und frei zugänglich sind.
Lange waren die Wissenschaftler davon ausgegangen, dass sich Sterne in elliptischen Galaxien, anders als in Scheibengalaxien, isoliert bewegen und kein gemeinsames Bewegungsmuster haben. Mit den neuen MUSE-Daten konnte jetzt das Gegenteil bewiesen werden: Die Sterne der elliptischen Galaxie M87 (NGC4486) im Zentrum des Virgo-Galaxienhaufen umlaufen – wenn auch recht langsam – gemeinsam das Zentrum der Galaxie. Darin ähneln sie den Sternen kleinerer, scheibenförmiger Galaxien. Ihre Bewegungsgeschwindigkeit ist mit einem Durchschnittswert von 10 bis 20 km/s extrem niedrig, auch wenn sich einzelne Sterne von M87 deutlich schneller bewegen. Die Sonne oder auch andere Sterne, die sich im Umkreis des Sonnensystems befinden, umkreisen beispielsweise mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 210 bis 240 km/s das Zentrum der Milchstraße.
Da es sich bei M87 um eine typische elliptische Galaxie handelt, deren innere Bewegungsmuster erst durch die neuen MUSE-Aufnahmen klar erkennbar wurden, hoffen Astronomen jetzt weitere Erkenntnisse über das Wesen dieser und anderer Galaxienformen gewinnen zu können. „Das Potential und die Leistungsstärke von MUSE wird dazu beitragen unser Wissen über Galaxien, ihre Entstehung und ihre Eigenarten maßgeblich zu erweitern und verbessern“, so Davor Krajnović. „Wir haben jetzt die Chance, Simulationsmodelle durch die Einspeisung von Geschwindigkeitsdaten, wie wir sie mit MUSE erheben konnten, wesentlich genauer zu gestalten.“ Das AIP entwickelte die umfangreiche Datenreduktions-Software zur Analyse der komplexen dreidimensionalen Daten mit zwei räumlichen und einer spektralen Koordinate. Außerdem betreibt das AIP eines der Datenzentren, welches den Wissenschaftlern die MUSE-Daten zur weiteren Analyse bereitstellt.
MUSE ist der bisher leistungsfähigste optische Spektrograph für die Astrophysik. Mit nur einer Himmelsaufnahme kann MUSE gleichzeitig 90.000 Spektren von astronomischen Objekten registrieren. Das Instrument wurde in Europa gebaut und getestet. Im September 2013 erfolgte der Transport an das ESO Observatorium nach Chile und im Januar 2014 der spektakuläre Einbau des acht Tonnen schweren Instruments am Teleskop.
Die Publikation „A kinematically distinct core and minor-axis rotation: the MUSE perspective on M87“ erscheint in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society und ist außerdem über http://arxiv.org/abs/1408.6844 abrufbar.
Left: Image of M87: Some small companion galaxies of this giant and round elliptical galaxy are visible to the right of the image. The red square delineates the field-of-view of the MUSE instrument, where the velocity of the central stars of M87 have been measured.
Right: A map for the average velocity of the stars in the central region of M87, divided in polygonal regions where the MUSE data have been combined to reach a sufficient quality for these measurements. After accounting that M87 as a whole is moving away from us, red or yellow bins show stars that on average are receding whereas blue or light azure bins show stars that on average are approaching. The MUSE map reveal a complex motion of the stars in M87, where stars move in one way in the central region and in another in its outskirts.
Bild: Adam Block, Mt Lemmon SkyCenter, U. ArizonaWeitere Informationen:
- Muse Website (AIP)
- AIP-Pressmeldung vom 5. März 2014: 3D-Spektrograph MUSE nimmt Beobachtung auf
- Press release, University of Hertfordshire (englisch) [nicht mehr verfügbar]
Wissenschaftlicher Kontakt: Dr. Davor Krajnović, 0331-7499 237, dkrajnovic@aip.de
Pressekontakt: Kerstin Mork , 0331-7499 469, presse@aip.de
Velocity map von M87.
Bild: MUSE teamAstronomen, unter ihnen Davor Krajnović vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), haben herausgefunden, dass Sterne in großen, elliptischen Galaxien entgegen bisheriger Annahmen in einer regelmäßigen Bewegung um das Galaxienzentrum kreisen. Die jetzt veröffentlichten Ergebnisse basieren auf Daten des Multi Unit Spectroscopic Explorers (MUSE), die im Rahmen einer Beobachtungskampagne der Europäischen Südsternwarte (ESO) aufgenommen wurden und frei zugänglich sind.
Lange waren die Wissenschaftler davon ausgegangen, dass sich Sterne in elliptischen Galaxien, anders als in Scheibengalaxien, isoliert bewegen und kein gemeinsames Bewegungsmuster haben. Mit den neuen MUSE-Daten konnte jetzt das Gegenteil bewiesen werden: Die Sterne der elliptischen Galaxie M87 (NGC4486) im Zentrum des Virgo-Galaxienhaufen umlaufen – wenn auch recht langsam – gemeinsam das Zentrum der Galaxie. Darin ähneln sie den Sternen kleinerer, scheibenförmiger Galaxien. Ihre Bewegungsgeschwindigkeit ist mit einem Durchschnittswert von 10 bis 20 km/s extrem niedrig, auch wenn sich einzelne Sterne von M87 deutlich schneller bewegen. Die Sonne oder auch andere Sterne, die sich im Umkreis des Sonnensystems befinden, umkreisen beispielsweise mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 210 bis 240 km/s das Zentrum der Milchstraße.
Da es sich bei M87 um eine typische elliptische Galaxie handelt, deren innere Bewegungsmuster erst durch die neuen MUSE-Aufnahmen klar erkennbar wurden, hoffen Astronomen jetzt weitere Erkenntnisse über das Wesen dieser und anderer Galaxienformen gewinnen zu können. „Das Potential und die Leistungsstärke von MUSE wird dazu beitragen unser Wissen über Galaxien, ihre Entstehung und ihre Eigenarten maßgeblich zu erweitern und verbessern“, so Davor Krajnović. „Wir haben jetzt die Chance, Simulationsmodelle durch die Einspeisung von Geschwindigkeitsdaten, wie wir sie mit MUSE erheben konnten, wesentlich genauer zu gestalten.“ Das AIP entwickelte die umfangreiche Datenreduktions-Software zur Analyse der komplexen dreidimensionalen Daten mit zwei räumlichen und einer spektralen Koordinate. Außerdem betreibt das AIP eines der Datenzentren, welches den Wissenschaftlern die MUSE-Daten zur weiteren Analyse bereitstellt.
MUSE ist der bisher leistungsfähigste optische Spektrograph für die Astrophysik. Mit nur einer Himmelsaufnahme kann MUSE gleichzeitig 90.000 Spektren von astronomischen Objekten registrieren. Das Instrument wurde in Europa gebaut und getestet. Im September 2013 erfolgte der Transport an das ESO Observatorium nach Chile und im Januar 2014 der spektakuläre Einbau des acht Tonnen schweren Instruments am Teleskop.
Die Publikation „A kinematically distinct core and minor-axis rotation: the MUSE perspective on M87“ erscheint in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society und ist außerdem über http://arxiv.org/abs/1408.6844 abrufbar.
Left: Image of M87: Some small companion galaxies of this giant and round elliptical galaxy are visible to the right of the image. The red square delineates the field-of-view of the MUSE instrument, where the velocity of the central stars of M87 have been measured.
Right: A map for the average velocity of the stars in the central region of M87, divided in polygonal regions where the MUSE data have been combined to reach a sufficient quality for these measurements. After accounting that M87 as a whole is moving away from us, red or yellow bins show stars that on average are receding whereas blue or light azure bins show stars that on average are approaching. The MUSE map reveal a complex motion of the stars in M87, where stars move in one way in the central region and in another in its outskirts.
Bild: Adam Block, Mt Lemmon SkyCenter, U. ArizonaWeitere Informationen:
- Muse Website (AIP)
- AIP-Pressmeldung vom 5. März 2014: 3D-Spektrograph MUSE nimmt Beobachtung auf
- Press release, University of Hertfordshire (englisch) [nicht mehr verfügbar]
Wissenschaftlicher Kontakt: Dr. Davor Krajnović, 0331-7499 237, dkrajnovic@aip.de
Pressekontakt: Kerstin Mork , 0331-7499 469, presse@aip.de
Bilder
Velocity map von M87.
Left: Image of M87: Some small companion galaxies of this giant and round elliptical galaxy are visible to the right of the image. The red square delineates the field-of-view of the MUSE instrument, where the velocity of the central stars of M87 have been measured.
Right: A map for the average velocity of the stars in the central region of M87, divided in polygonal regions where the MUSE data have been combined to reach a sufficient quality for these measurements. After accounting that M87 as a whole is moving away from us, red or yellow bins show stars that on average are receding whereas blue or light azure bins show stars that on average are approaching. The MUSE map reveal a complex motion of the stars in M87, where stars move in one way in the central region and in another in its outskirts.
