Galaxien: Spektakuläre Kollisionen

Am 24. April 1990 startete das Weltraumteleskop „Hubble“ an Bord einer US-Raumfähre zu seiner Mission ins All, zwei Tage später wurde es in der Erdumlaufbahn ausgesetzt. Seither liefert es spektakuläre Bilder aus den Tiefen des Universums. Zum 18. Jahrestag des Starts veröffentlicht das europäische Hubble-Zentrum in Garching jetzt einen Atlas mit 59 Bildern kollidierender Galaxien. Die brillanten Aufnahmen lassen die Fülle an Formen erkennen, die diese spektakulären kosmischen Ereignisse hervorbringen.

Galaxien, die über ihre Schwerkraft miteinander wechselwirken, sind im ganzen Universum zu beobachten. Allerdings gab es in früheren kosmischen Epochen mehr solcher Zusammenstöße, weil die Welteninseln im damals kleineren All enger beieinander standen. Heute ist das anders: In unserer kosmischen Nachbarschaft trifft nur noch eine von einer Million Galaxien auf eine andere.

Verschmelzung von Galaxien

Die Kollisionen waren eine der treibenden Kräfte der Evolution des Universums. In der Regel verschmelzen die beteiligten Galaxien miteinander. Dabei entsteht eine völlig neu geformte Sterneninsel. Kollidieren beispielsweise zwei große Spiralnebel, bildet sich am Ende des Verschmelzungsprozesses eine elliptische Riesengalaxie.

Der Ablauf der kosmischen Kollision wird von mehreren Parametern bestimmt wie der Masse der „Unfallgegner“, ihrer Bahngeschwindigkeit und dem Winkel, unter dem sie aufeinander zu fliegen. Typischerweise rasen Galaxien mit einigen Hundert Kilometern pro Sekunde durch das All. Unsere Milchstraße etwa bewegt sich mit etwa 600 Kilometern pro Sekunde auf das Zentrum unseres lokalen Superhaufens zu. Dennoch vollziehen sich die Kollisionen zweier Galaxien langsam. Es dauert Hunderte von Millionen Jahren, bis sie vollständig ineinander aufgegangen sind.

Einfluss der Gezeitenkräfte

Vielfach beginnen die Welteninseln bei der Annäherung, einander zu umkreisen. Dabei beginnen Gezeitenkräfte zu wirken. Ihre Ursache ist die Schwerkraft. Wie die Anziehungskraft des Mondes auf der Erde zweimal am Tag in den Weltmeeren die Flut steigen lässt, ziehen die Galaxien mit ihrer Gravitation die Materie des jeweils anderen Objekts an. Dabei reißen sie Gasmassen und teilweise auch Sterne aus den galaktischen Scheiben heraus und ziehen diese zu sich herüber. In der Folge entstehen Materiebrücken, die weit ins All hinaus reichen und oft die beiden Galaxien verbinden. Im Lauf der Zeit wird der Tanz der Nebel immer enger, und der Verschmelzungsprozess beginnt.

Frontalzusammenstöße sind seltener. Dabei durchdringen sich beide Kollisionspartner. Ihr dünn verteiltes interstellares Gas wird zusammengeschoben, und es bilden sich Zentren mit höherer Gasdichte. Dies sind die Wiegen neuer Sterne. Meist flammen viele Tausende neuer Sonnen darin nahezu gleichzeitig auf. Deshalb sind diese Sternentstehungsgebiete in den Galaxien als hell leuchtende, meist blau gefärbte Knoten zu erkennen. Zusammenstöße von Sternen sind demgegenüber außerordentlich selten, denn sie sind in den Galaxien sehr weit voneinander entfernt.

In ferner Zukunft droht auch unserer Milchstraße eine kosmische Kollision – nämlich mit dem benachbarten Andromeda-Nebel, der etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt ist. Mit einer Relativgeschwindigkeit von 130 Kilometer pro Sekunde schießen die beiden majestätischen Spiralgalaxien aufeinander zu. In etwa zwei Milliarden Jahren werden sie sich zu einer neuen elliptischen Riesengalaxie vereinen. Einen Namen für die künftige Heimat unseres Sonnensystems fanden die Astronomen schon: Milkomeda – ein Kunstwort aus der englischen Bezeichnung der Milchstraße („Milky Way“) und Andromeda.