Was steuert das Wachstum von Galaxien?
Beliebte Theorien besagen, dass Galaxien in Clustern wachsen: große Ansammlungen von Galaxien, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden. Deren Wechselwirkungen in diesem dichten Umfeld beeinflussen das Wachstum der einzelnen Galaxien, die Sternbildung und die Ausgestaltung der Form. Insbesondere Kollisionen sind ein Schlüsselfaktor für die Auslösung der Sternentstehung und die Veränderung der Morphologie der Galaxien. Das Schicksal jeder Galaxie wird auch teilweise dadurch bestimmt, wie massiv sie am Anfang war und wann sie entstanden ist. Das EU-finanzierte Projekt PHIZ-EV (The growth of galaxies) befasste sich mit der Frage, welcher dieser Faktoren die spätere Entwicklung der Galaxie dominiert. Die Astronomen von PHIZ-EV nutzten eine massive Datenmenge zu mehr als 250.000 entfernten Galaxien aus der CANDELS-Erhebung (Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey). Durch die Kombination von optischen und Infrarotbildern vom Weltraumteleskop Hubble dokumentierte diese Studie die Entwicklung von Galaxien bei einer Rotverschiebung größer als 1,5. CANDELS enthält Galaxien aus der Zeit, als unser Universum rund 3 Milliarden Jahre alt war. Durch die Betrachtung, wie die durchschnittliche Sternmasse dieser Galaxien sich mit der Zeit ändert, konnte das PHIZ-EV-Team quantifizieren, wie sich Galaxien in Abhängigkeit von ihrer Umgebung entwickelten. Nachdem die Galaxien-Zusammensetzung durch Vergleich der Beobachtungen mit hydrodynamischen Simulationen festgestellt wurde, erstellten die Wissenschaftler ein Bild der Galaxienentwicklung. Darüber hinaus wurde eine neue Methode entwickelt, um die Signaturen von jüngsten Fusionen von Bildern entfernter Galaxien zu identifizieren und diese mit den Zeitskalen der Sternentstehung zu verknüpfen. Durch die Verbesserung früherer Analysen lieferte PHIZ-EV völlig neue Einblicke zu den physikalischen Prozessen beim Wachstum von Galaxien. Insgesamt werden die Erkenntnisse den Astronomen helfen, die Rolle von Galaxienverschmelzungen bei der Bildung der Galaxien, wie wir sie heute sehen, zu bestimmen.
Schlüsselbegriffe
Sternentstehung, CANDELS, Weltraumteleskop Hubble, hydrodynamische Simulation, Galaxienverschmelzungen
