Astronomen haben Tausende bisher unbekannte Galaxien entdeckt, die ungewöhnliche „Polstrukturen“ aufweisen – im Wesentlichen sternenklare oder staubige Formationen, die sich senkrecht von der galaktischen Hauptscheibe erstrecken und Reifröcken aus der viktorianischen Zeit ähneln. Diese Entdeckung, die auf Daten des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) und des Euclid-Weltraumteleskops basiert, erhöht die bekannte Population dieser Galaxien dramatisch und bietet neue Möglichkeiten für die Untersuchung der Entstehung und Entwicklung von Galaxien.
Entdeckung und Ausmaß des Phänomens
Seit Jahrzehnten beobachten Astronomen diese eigenartigen Galaxien, doch ihre Seltenheit schränkte die detaillierte Forschung ein. Bis 2024 waren nur wenige hundert Galaxien mit polarer Struktur katalogisiert. Die jüngste Analyse der DESI-Daten hat jedoch etwa 3.000 potenzielle neue Kandidaten identifiziert, was die bekannte Zahl um eine Größenordnung erhöht.
Forscher schätzen nun, dass etwa 2 % aller massereichen Galaxien im nahen Universum über diese Strukturen verfügen. Das bedeutet, dass sie weitaus häufiger vorkommen als bisher angenommen. Die neu beobachteten Galaxien erstrecken sich über riesige kosmische Entfernungen, wobei das Licht von der am weitesten entfernten Galaxie nach einer Reise von 7,8 Milliarden Jahren die Erde erreicht. Die Daten des Euklid-Teleskops erweitern die Stichprobe weiter auf die Zeit vor über 11 Milliarden Jahren und ermöglichen es Wissenschaftlern, zu untersuchen, wie sich diese Strukturen im Laufe der kosmischen Zeit entwickeln.
Was verursacht diese „Reifröcke“?
Die Existenz polarer Strukturen ist kein Zufall. Galaxien ohne äußere Einmischung rotieren aufgrund der Drehimpulserhaltung natürlicherweise in einer einzigen Ebene. Polare Strukturen weisen auf eine frühere Kollision oder Verschmelzung mit einer anderen Galaxie hin, bei der Material in eine Umlaufbahn senkrecht zur ursprünglichen Scheibe gezwungen wurde.
Diese Strukturen nehmen verschiedene Formen an: Einige sind Sternenströme, andere ähneln Halos oder Ausbuchtungen. Unabhängig davon weisen sie alle auf eine gewalttätige kosmische Geschichte hin. Die Strukturen sind eine Folge der Störung des ursprünglichen Systems durch eine andere Galaxie und zwingen Sterne und Gas in nicht standardmäßige Umlaufbahnen.
Warum das wichtig ist
Galaxien mit polarer Struktur dienen als wertvolles Labor für die Untersuchung der Galaxienentwicklung. Obwohl nicht alle Galaxien diese Formationen aufweisen, kommt es bei vielen zu Verschmelzungen oder Akkretionsereignissen. Durch die Untersuchung dieser Untergruppe von Galaxien mit klaren strukturellen Hinweisen auf Kollisionen können Astronomen umfassendere Einblicke in das Wachstum und die Veränderung von Galaxien über Milliarden von Jahren gewinnen.
„Nicht jede Galaxie wird eine polare Struktur haben“, erklärt der Astronom Jacob Guerrette. „Aber viele Galaxien werden Akkretion oder Fusionen durchlaufen haben, sodass wir sie im Allgemeinen anhand dieser kleineren Untergruppe von Galaxien mit polarer Struktur besser untersuchen können.“
Auch die Milchstraße selbst weist möglicherweise schwache Polstrukturen auf, dies zu bestätigen bleibt jedoch eine Herausforderung. Die Fülle dieser Strukturen deutet darauf hin, dass galaktische Kollisionen häufiger vorkommen als bisher angenommen und das Universum auf eine Weise verändern, die wir gerade erst zu verstehen beginnen.
Diese Entdeckung verdeutlicht die dynamische und oft chaotische Natur der galaktischen Entwicklung und bietet Astronomen ein neues Werkzeug, um die Geheimnisse der kosmischen Geschichte zu entschlüsseln.
