Die Astronomen zeigen sich immer noch erstaunt über die Bilder, die sie vom Universum aufgenommen haben. Doch die jüngsten Aufnahmen haben sie sprachlos gemacht. Es handelt sich um drei Galaxien, die sich in einem fortschreitenden Fusionsprozess befinden.

Eine Studie, die in den The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde, bestätigt die Existenz eines einzigartigen Systems, in dem drei Galaxien gleichzeitig fusionieren, während ihre drei zentralen supermassiven Schwarzen Löcher gleichzeitig Materie anziehen und Radiowellenstrahlung abgeben.

Dieses System trägt die Bezeichnung J1218 1219+1035. Es ermöglicht eine so detaillierte Analyse, wie sie vor kurzem noch undenkbar schien, wie Galaxien und ihre Schwarzen Löcher gemeinsam evolvieren.

Astronomen fangen Bilder dreier fusernder Galaxien ein

Das System J1218 1219+1035 besteht aus drei Galaxien, die durch Gravitation verbunden sind. Zwei Galaxien sind etwa 22.000 Lichtjahre voneinander entfernt, während die dritte Galaxie ca. 97.000 Lichtjahre entfernt ist.

Die Geschwindigkeitsmessungen belegen, dass sich alle Galaxien ähnlich bewegen, was eine einfache visuelle Zufälligkeit ausschließt und bestätigt, dass sie physisch interagieren.

Zusätzlich identifizierten die Astronomen Gezeitenarme, die aus Sternen und Gas bestehen und sich zwischen den Galaxien erstrecken. Diese Strukturen sind ein eindeutiges Zeichen für starke gravitative Interaktionen und belegen, dass der Fusionsprozess bereits im Gange ist.

Die beobachteten Entfernungen stimmen mit theoretischen Modellen überein, die vorsehen, dass sich die Galaxien nach einer ersten engen Begegnung trennen, bevor sie sich erneut annähern und ihre Fusion fortsetzen.

Der endgültige Beweis für mehrere fusionierende Galaxien

Die Forschung begann mit Infrarotdaten des NASA-Teleskops WISE, die die Detektion heißen Staubs ermöglichten, der mit der Aktivität von schwarzen Löchern assoziiert ist.

Daraufhin lieferten optische Beobachtungen zunächst unzureichende Ergebnisse für eine der Galaxien, da die intensive Sternentstehung mit dem Signal eines aktiven Kerns verwechselt werden könnte.

Der definitive Nachweis kam durch Radiobeobachtungen, die mit dem Very Large Array in den Vereinigten Staaten durchgeführt wurden. Im Zentrum der drei Galaxien wurden kompakte Radioquellen entdeckt, ein klares Zeichen für Aktivitäten in Verbindung mit supermassiven schwarzen Löchern.

Die Analyse zeigte Synchrotronstrahlung, die von in Magnetfeldern beschleunigten Teilchen erzeugt wird, ein typisches Phänomen von Jets und energiereichen Strömungen nahe diesen extremen Objekten.

Dieses System ist besonders bemerkenswert, da alle drei schwarzen Löcher simultan Radiowellen aussenden, ein Phänomen, das bisher nur in wenigen Fällen im nahen Universum beobachtet wurde.

Die Entwicklung der Galaxien im Laufe der Zeit

Die moderne Astronomie besagt, dass Galaxien nicht isoliert evolvieren. Laut dem hierarchischen Modell bilden sich zunächst kleinere Strukturen, die im Laufe von Milliarden von Jahren zusammenwachsen, um immer massivere Systeme zu bilden.

Im Zentrum nahezu aller großen Galaxien befindet sich ein supermassives schwarzes Loch, dessen Masse mehrere Millionen oder sogar Milliarden Mal die des Sonnen ausmachen kann.

Wenn mehrere Galaxien interagieren, drängen Gravitation und die Bewegung des Gases große Materialmengen in Richtung der galaktischen Kerne. Dieses Gas verliert Energie, stürzt ins Zentrum und speist das schwarze Loch.

In der Folge wird eine enorme Energiemenge freigesetzt, die den galaktischen Kern aktiviert, ein Prozess, der sich direkt auf die Sternbildung, das Verhalten des Gases und die endgültige Form der Galaxie auswirkt.

Computer-Simulationen hatten bereits vorausgesagt, dass in komplexen Umgebungen mehrere Fusionen mit mehreren aktiven Kernen gleichzeitig auftreten können. Doch sie in vollem Gange zu erfassen, war äußerst selten.