Astronomen haben tief in den Virgo-Cluster geschaut und die Größe eines seiner berühmtesten Mitglieder - Messier 87 - mit überraschenden Ergebnissen gemessen.
Die riesige elliptische Galaxie ist nicht ganz so riesig wie bisher angenommen.
Dieses tiefe Bild des Virgo-Clusters, das Chris Mihos von der Case Western Reserve University und seine Kollegen mit dem Burrell-Schmidt-Teleskop der Universität aufgenommen haben, zeigt das diffuse Licht zwischen den zum Cluster gehörenden Galaxien. Norden ist oben, Osten links. Die dunklen Flecken zeigen an, wo helle Vordergrundsterne aus dem Bild entfernt wurden.
In einer Entfernung von ungefähr 50 Millionen Lichtjahren ist der Virgo-Cluster der nächste Galaxienhaufen. Es befindet sich im Sternbild Jungfrau (Jungfrau) und ist ein relativ junger und spärlicher Haufen. Der Cluster enthält viele hundert Galaxien, darunter riesige und massive elliptische Galaxien sowie heimischere Spiralen wie unsere eigene Milchstraße.
Mit dem Very Large Telescope von ESO ist es Astronomen gelungen, die Größe der riesigen Galaxie Messier 87 zu messen, und sie waren überrascht, dass ihre äußeren Teile durch noch unbekannte Effekte entfernt wurden. Die Galaxie scheint sich auch auf einem Kollisionskurs mit einer anderen riesigen Galaxie in diesem sehr dynamischen Cluster zu befinden.
Die neuen Beobachtungen zeigen, dass der Sternhalo von Messier 87 mit einem Durchmesser von etwa einer Million Lichtjahren gekürzt wurde, der deutlich kleiner als erwartet ist, obwohl er etwa dreimal so groß ist wie der Halo, der unsere Milchstraße umgibt. Jenseits dieser Zone sind nur wenige intergalaktische Sterne zu sehen.
Diese Forschung wird in einem Artikel vorgestellt, der in Astronomie und Astrophysik erscheint: „Der Rand des M87-Halos und die Kinematik des diffusen Lichts im Jungfrau-Cluster-Kern“, geleitet von Michelle Doherty am Max-Planck-Institut für außerirdische Physik in Garching, Deutschland.
"Dies ist ein unerwartetes Ergebnis", sagte der Co-Autor der Studie, Ortwin Gerhard. „Numerische Modelle sagen voraus, dass der Lichthof um Messier 87 um ein Vielfaches größer sein sollte, als unsere Beobachtungen ergeben haben. Es ist klar, dass etwas den Heiligenschein schon früh abgeschnitten hat. “
Das Team verwendete FLAMES, den supereffizienten Spektrographen am Very Large Telescope der ESO am Paranal Observatory in Chile, um ultrapräzise Messungen einer Vielzahl von Planetennebeln am Stadtrand von Messier 87 und im intergalaktischen Raum innerhalb des Virgo Cluster of Galaxien, zu denen Messier 87 gehört. FLAMES können gleichzeitig Spektren vieler Quellen aufnehmen, die sich über einen Bereich des Himmels von der Größe des Mondes verteilen.
Das beobachtete Licht eines planetarischen Nebels im Virgo-Cluster ist so schwach wie das einer 30-Watt-Glühbirne in einer Entfernung von etwa 6 Millionen Kilometern (etwa dem 15-fachen der Erde-Mond-Entfernung). Darüber hinaus sind planetare Nebel dünn im Cluster verteilt, sodass selbst das weite Sichtfeld von FLAMES nur wenige zehn Nebel gleichzeitig erfassen kann.
"Es ist ein bisschen so, als würde man im Heuhaufen nach einer Nadel suchen, aber im Dunkeln", sagte Teammitglied Magda Arnaboldi. "Der FLAMES-Spektrograph auf dem VLT war das beste Instrument für diesen Job."
Die Astronomen haben verschiedene Erklärungen für den entdeckten "Cut-Off" von Messier 87 vorgeschlagen, wie zum Beispiel den Zusammenbruch dunkler Materie in der Nähe des Galaxienhaufens. Es könnte auch sein, dass eine andere Galaxie im Cluster, Messier 84, Messier 87 in der Vergangenheit viel näher gekommen ist und sie vor etwa einer Milliarde Jahren dramatisch gestört hat. "Derzeit können wir keines dieser Szenarien bestätigen", sagte Arnaboldi. "Wir werden Beobachtungen von viel mehr planetarischen Nebeln um Messier 87 brauchen."
Die Astronomen sind sich jedoch sicher, dass Messier 87 und sein Nachbar Messier 86 aufeinander zu fallen. "Wir können sie in der Phase kurz vor dem ersten engen Pass beobachten", sagte Gerhard. "Der Virgo Cluster ist immer noch ein sehr dynamischer Ort und viele Dinge werden seine Galaxien in den nächsten Milliarden Jahren weiter formen."
