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Lokale Gruppe der Galaxien

Galaxien kommen gern in Gruppen vor, die man gewöhnlich als Haufen bezeichnet, was natürlich nicht zu Verwechslungen mit den offenen und kugelförmigen Sternhaufen in unserem Milchstraßensystem und anderswo führen darf. Wir kennen viele Haufen von Galaxien mit zum Teil Hunderten von Mitgliedern. Der Haufen, dem unsere eigene Galaxie angehört, wird die Lokale Gruppe genannt. Zu der Lokalen Gruppe gehören auch die Andromeda-Spirale, das Spiralsystem im Dreieck (Triangulum), die beiden Magellanschen Wolken und mehr als zwei Dutzend kleinerer Sternsysteme, sogenannte Zwerg-Galaxien. Vielleicht enthält sie noch zwei große zusätzliche Mitglieder, die zu Ehren ihres italienischen Entdeckers, Paolo Maffei, Maffei 1 und 2 heißen. Aber deren Natur ist noch sehr unklar, da sie so dicht bei der Milchstraßenebene liegen, dass sie durch interstellaren Staub stark verdeckt werden. Ein stabiles System
Man stimmt allgemein darin überein, dass sich das Universum ausdehnt und dass alle Galaxien außerhalb der Lokalen Gruppe sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten von uns entfernen. Aber die Mitglieder der Lokalen Gruppe weichen nicht vor unserer eigenen Galaxie zurück. Die Andromeda-Spirale nähert sich sogar, was indessen großenteils auf der Bewegung der Sonne um das galaktische Zentrum beruht. Jedenfalls ist die Lokale Gruppe ein stabiles System. Um die Anzahl der Mitglieder der Gruppe zu bestimmen, gilt es, eine Schwierigkeit zu überwinden, die den Anfang dieses Vorhabens erschwert. Ursprünglich wurde nämlich die Entfernung der Andromeda-Spirale auf 750 000 Lichtjahre geschätzt. Dadurch kam es aber zu einigen Anomalien: Die Kugelsternhaufen, die jene Spirale umgeben, schienen sich in ihrer Größenordnung von den Kugelsternhaufen unserer eigenen Galaxie zu unterscheiden. Ebenso wunderte man sich, dass in der Andromeda-Spirale keine RR Lyrae-Sterne zu finden waren, obwohl sie nicht so hell sind wie Cepheiden, hätten sie in nur 750 000 Lichtjahren Entfernung doch gut erkennbar sein müssen. Auch als die Entfernung danach auf 900 000 Lichtjahre angesetzt wurde, blieben diese Anomalien bestehen. Die Entfernungen benachbarter Galaxien waren anhand der Periode des Lichtwechsels und der Leuchtkraft der Cepheiden berechnet worden. 1952 teilte nun Walter Baade (1893 bis 1960) mit, dass die Cepheidenskala nicht stimmte. Tatsächlich gibt es zwei Arten von Cepheiden, die sich in ihrer absoluten Helligkeit unterscheiden. Man hatte die Cepheiden in der Andromeda-Spirale zu schwach eingeschätzt – sie gehören in Wirklichkeit zu der helleren Klasse. Also mussten sie auch weiter entfernt sein, als man gemeint hatte. Heute wird die Entfernung der Andromeda-Spirale mit 2,2 Millionen Lichtjahren angenommen. Entfernungen und relative Größen
Die Andromeda-Spirale ist das größte Mitglied der Lokalen Gruppe, in der unsere eigene Galaxie nur einen ziemlich dürftigen zweiten Platz belegt. Auf den nächsten folgen die Triangulum-Spirale und die beiden Magellanschen Wolken, die wegen ihrer südlichen Position in Europa nicht zu sehen sind. Die übrigen Galaxien der Gruppe sind viel kleiner und weniger sternreich. Ihr Anblick ist recht unscheinbar. Die Magellanschen Wolken (lat.: Nubeculae), sehen eher wie losgerissene Teile der Milchstraße aus, befinden sich jedoch beide etwa 150 000 Lichtjahre von uns entfernt. Ihre Gestalt ist sehr unregelmäßig. Bemühungen, in der Großen Magellanschen Wolke Spiralstruktur zu finden, sind wenig überzeugend geblieben. Man betrachtet beide Wolken als Begleiter unserer Galaxie, obwohl noch umstritten ist, ob sie eine Umlaufbahn darum beschreiben. Die Durchmesser betragen rd. 40 000 beziehungsweise 20 000 Lichtjahre. Also sind die Magellanschen Wolken auf jeden Fall viel kleiner als unser Milchstraßensystem. Die Entfernung zwischen ihren Mittelpunkten beträgt 75 000 Lichtjahre. Ein Zusammenhang beider Wolken wird dadurch nahegelegt, dass sie in einer gemeinsamen Gashülle aus stark verdünntem Wasserstoff zu stecken scheinen. Merkmale der Population I sind deutlich, man hat Novae und große Gasnebel in ihnen entdeckt. Auch die Andromeda-Spirale hat zwei Begleitsysteme, M 32 (NGC 221) und NGC 205. Beide sind elliptische Systeme, die aus Population II bestehen.  Man kann sie in kleinen Fernrohren gut erkennen. Offenbar gehören sie aber nicht in die gleiche Klasse wie die Magellanschen Wolken. Man glaubte lange, dass die Lokale Gruppe nur aus unserem Milchstraßensystem, den Magellanschen Wolken, den Spiralen in der Andromeda und dem Dreieck sowie den Begleitern der Andromeda-Galaxie bestünden. Inzwischen sind aber viele kleinere Systeme zusätzlich entdeckt worden. Sternarme Systeme
Alle kleineren Systeme in der Lokalen Gruppe haben eine vergleichsweise geringe Masse. Beispielsweise haben die beiden Zwergsysteme in Sculptor und Fornax zusammen nur etwa 1 Prozent der Masse unserer Galaxie. Sie und ähnliche Systeme sind so sternarm, dass man sie nicht gleich als selbstständige Galaxien erkannt hat. Sie bestehen aus Population II, so dass ihre hellsten Sterne Rote Riesen sind. Da nur wenig oder überhaupt keine interstellare Substanz festzustellen ist, dürfte der Prozess der Sternbildung schon aufgehört haben. Ob auch in den anderen Haufen von Galaxien solch kleine Systeme vorkommen, lässt sich wegen der großen Entfernungen nur vermuten.

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