Unregelmäßige Galaxien Seltsam geformte Geheimnisse des Universums

Das Wort "Galaxie" erinnert an Bilder der Milchstraße oder vielleicht der Andromeda-Galaxie mit ihren Spiralarmen und zentralen Ausbuchtungen. Diese Spiralgalaxien sind das, was sich die Leute üblicherweise vorstellen, wie alle Galaxien aussehen. Es gibt jedoch viele Arten von Galaxien im Universum und sie sind nicht alle Spiralen. Wir leben zwar in einer Spiralgalaxie, es gibt aber auch elliptische (ohne Spiralarme gerundet) und linsenförmige (zigarrenförmig). Es gibt noch eine Reihe von Galaxien, die eher formlos sind, nicht unbedingt Spiralarme haben, aber viele Orte haben, an denen sich Sterne bilden. Diese seltsamen, blöden werden "unregelmäßige" Galaxien genannt. Manchmal werden sie aufgrund ihrer ungewöhnlichen Form oder anderer Eigenschaften mit den sogenannten "eigentümlichen" Galaxien in Kontakt gebracht.

Der tiefste Blick des Hubble-Weltraumteleskops auf den Kosmos. Es gibt Hunderte von Galaxien in allen Formen und Größen in diesem Bild. NASA / ESA / STScI

Ein Viertel der bekannten Galaxien ist unregelmäßig. Ohne Spiralarme oder zentrale Ausbuchtung scheinen sie optisch nicht viel mit Spiralgalaxien oder elliptischen Galaxien gemeinsam zu haben. Sie haben jedoch zumindest einige Eigenschaften gemeinsam mit Spiralen. Zum einen haben viele Orte aktiver Sternentstehung. Einige mögen sogar schwarze Löcher in ihren Herzen haben.

Bildung unregelmäßiger Galaxien

Wie bilden sich also Unregelmäßigkeiten? Es scheint, dass sie typischerweise durch Gravitationswechselwirkungen und Fusionen anderer Galaxien gebildet werden. Die meisten, wenn nicht alle von ihnen begannen ihr Leben als ein anderer Galaxientyp. Dann wurden sie durch Interaktionen miteinander verzerrt und verloren einige, wenn nicht sogar alle Formen und Merkmale.

Das Hubble-Weltraumteleskop betrachtete ein Paar kollidierender Galaxien, die sich bei ihrer Interaktion verheddern. NASA / ESA / STScI

Einige sind möglicherweise einfach durch das Vorbeigehen an einer anderen Galaxie entstanden. Die Anziehungskraft der anderen Galaxie würde daran ziehen und ihre Form verzerren. Dies ist besonders dann der Fall, wenn sie sich größeren Galaxien nähern. Dies ist wahrscheinlich, was mit den Magellanschen Wolken passiert ist, den kleineren Gefährten der Milchstraße. Es scheint, dass es sich einst um kleine Spiralen mit Gitter handelte. Aufgrund ihrer Nähe zu unserer Galaxie wurden sie durch Gravitationswechselwirkungen in ihre derzeit ungewöhnlichen Formen verzerrt.

Die große Magellansche Wolke (Mitte links) und die kleine Magellansche Wolke (Mitte oben) über dem Paranal-Observatorium in Chile. Europäische Südsternwarte

Andere irreguläre Galaxien scheinen durch Zusammenschlüsse von Galaxien entstanden zu sein. In wenigen Milliarden Jahren wird die Milchstraße mit der Andromeda-Galaxie verschmelzen. Während der anfänglichen Zeit der Kollision kann die neu gebildete Galaxie (mit dem Spitznamen "Milkdromeda") unregelmäßig aussehen, da die Schwerkraft jeder Galaxie an der anderen zieht und sie wie Toffee dehnt. Dann, nach Milliarden von Jahren, können sie schließlich eine elliptische Galaxie bilden.

Dieses Bild des Hubble-Weltraumteleskops der NASA / ESA zeigt die massive elliptische Galaxie Messier 60 (auch M60 oder NGC 4649 genannt). NASA / ESA / STScI

Einige Forscher vermuten, dass große irreguläre Galaxien ein Zwischenschritt zwischen der Verschmelzung von Spiralgalaxien ähnlicher Größe und ihren endgültigen Formen als elliptische Galaxien sind. Das wahrscheinlichste Szenario ist, dass sich zwei Spiralen entweder vermischen oder einfach sehr nahe beieinander verlaufen, was zu Veränderungen bei beiden Partnern im "galaktischen Tanz" führt.. 

Es gibt auch eine kleine Population von Unregelmäßigen, die nicht in andere Kategorien passen. Diese werden als unregelmäßige Zwerggalaxien bezeichnet. Sie sehen auch einigen Galaxien sehr ähnlich, da sie zu Beginn der Geschichte des Universums existierten, ohne eine bestimmte Form und eher wie ein "Fetzen" einer Galaxie aussahen. Bedeutet dies, dass die heute beobachteten Unregelmäßigkeiten eher frühen Galaxien ähneln? Oder gibt es einen anderen evolutionären Weg, den sie einschlagen? Die Jury ist immer noch nicht über diese Fragen informiert, da Astronomen sie weiter untersuchen und sie mit den Fragen vergleichen, die vor Milliarden von Jahren existierten.

Arten von unregelmäßigen Galaxien

Unregelmäßige Galaxien gibt es in allen möglichen Formen und Größen. Dies ist nicht verwunderlich, wenn man bedenkt, dass sie entweder als Spiralgalaxien oder als elliptische Galaxien begonnen haben und einfach durch die Fusion von zwei oder mehr Galaxien oder möglicherweise durch die nahe Gravitationsverzerrung einer anderen Galaxie verzerrt wurden.

Unregelmäßige Galaxien können jedoch immer noch in eine Reihe von Untertypen unterteilt werden. Die Unterscheidungen hängen gewöhnlich mit ihrer Form und ihren Merkmalen oder ihrem Fehlen und ihrer Größe zusammen.

Unregelmäßige Galaxien, insbesondere die Zwerge, sind immer noch nicht gut verstanden. Wie wir bereits besprochen haben, steht ihre Bildung im Mittelpunkt des Problems, insbesondere wenn wir alte (entfernte) irreguläre Galaxien mit neueren (näheren) Galaxien vergleichen.

Unregelmäßige Untertypen

Irreguläre I-Galaxien (Irr I): Der erste Untertyp von irregulären Galaxien ist als Irr-I-Galaxien (kurz Irr I) bekannt und zeichnet sich durch eine gewisse Struktur aus, die jedoch nicht ausreicht, um sie als spiralförmige oder elliptische Galaxien (oder einen anderen Typ) zu klassifizieren. Einige Kataloge unterteilen diesen Untertyp noch weiter in solche, die entweder Spiralmerkmale (Sm) oder Barred-Spiralmerkmale (SBm) aufweisen, und solche, die eine Struktur aufweisen, die jedoch nicht mit Spiralgalaxien assoziiert ist, wie z. B. eine zentrale Ausbuchtung oder Armmerkmale . Diese werden daher als "Im" irreguläre Galaxien identifiziert. 

Irreguläre II-Galaxien (Irr II): Der zweite Typ einer irregulären Galaxie hat überhaupt keine Eigenschaften. Als sie durch Gravitationswechselwirkung gebildet wurden, waren die Gezeitenkräfte stark genug, um alle identifizierten Strukturen des zuvor möglicherweise vorhandenen Galaxientyps zu eliminieren.

Zwergartige unregelmäßige Galaxien: Der letzte Typ einer unregelmäßigen Galaxie ist die oben erwähnte unregelmäßige Zwerggalaxie. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei diesen Galaxien um kleinere Versionen der beiden oben aufgeführten Untertypen. Einige von ihnen enthalten eine Struktur (Fehler I), während andere keine Spur solcher Merkmale aufweisen (Fehler II). Was eine "normale" irreguläre Galaxie und was ein Zwerg ist, gibt es in Bezug auf die Größe nicht. Die Zwerggalaxien neigen jedoch zu einer geringen Metallizität (das heißt, sie bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff mit geringen Anteilen schwererer Elemente). Sie können sich auch auf andere Weise bilden als unregelmäßige Galaxien normaler Größe. Einige Galaxien, die derzeit als unregelmäßige Zwerggalaxien eingestuft werden, sind einfach kleine Spiralgalaxien, die von einer viel größeren nahe gelegenen Galaxie verzerrt wurden.