Home  •  Impressum  •  Sitemap

Spiralgalaxien


Spiralgalaxien gehören zu den schönsten Gebilden im Kosmos. Jede von ihnen sehen wir unter einen anderen Blickwinkel. Bei einigen Spiralgalaxien schauen wir von oben senkrecht auf die Spirale und können dann ihre spiralförmigen Arme bewundern. Andere Spiralgalaxien sehen wir direkt von der Kante her. Sie erscheinen dann als langer schmaler Streifen, ähnlich einer Zigarre mit einer Verdickung in der Mitte. Man bezeichnet diese auch als Edge-On Galaxien.

Spiralgalaxien wurden früher dem Buchstaben S, in modernen Klassifikationen mit den Buchstaben SA gekennzeichnet. Zur Klassifikation siehe hier. Spiralgalaxien bestehen aus drei Komponenten:

  1. Dem Kern mit der zentralen Verdickung in der Mitte (Bulge).
  2. Einer ausgedehnten Scheibe mit den Spiralarmen.
  3. Dem Außenbereich - auch Halo genannt.

m101.jpg

Hier sehen wir genau von oben auf die Scheibe: M 101
Ausschnitt aus dem POSS (30 x 30′)
Quelle: Digitized Sky Survey


Der Kern einer Spiralgalaxie besteht vor allem aus alten und rötlich leuchtenden Sternen der Population II. Staub- und Gasmassen gibt es hier kaum. Von der Kante gesehen ist der Kernbereich im Zentrum etwas dicker als nach außen hin.

Was sich genau im Kern einer Spiralgalaxie verbergt war lange Zeit ein Geheimnis. Heute hat man in den Kernen diverser Spiralgalaxien sehr massive Objekte gefunden und es liegt die Vermutung nahe, das es sich um Schwarze Löcher handelt.


ngc2997.jpg

NGC 2997 - eine schöne Spiralgalaxie im Sternbild Luftpumpe
Ausschnitt aus dem POSS (20 x 20′)
Quelle: Digitized Sky Survey


An den Kernen schließen sich ausgedehnte Scheiben an. Können wir eine Spiralgalaxie von oben betrachten, zeigen sich die typischen Spiralarme. In den Scheiben findet man im Gegensatz zum Kernbereich sehr viel Gas und Staub sowie helle, blaue und leuchtkräftige Sterne, die der Population I angehören.



Wie entstehen die Spiralarme??

Wir wissen heute das alle Galaxien, so auch Spiralgalaxien, rotieren. In vielen Millionen Jahren drehen sie sich einmal um ihre eigene Achse. Die Spiralstrukturen scheinen irgendwie etwas natürliches zu sein, denn auch ein Kaffeegemisch zeigt z. B. beim Umrühren spiralige Strukturen.

Carl Friedrich von Weizsäcker sagte einmal, daß unser Milchstraßensystem heute auch Spiralarme zeigen würde, wenn es ganz am Anfang die Form einer Kuh hätte! So einfach ist das aber nicht. Wenn die Spiralarme die Überbleibsel einer anfänglichen Struktur wären, dann würden sie sich immer weiter aufwickeln, wie z. B. die Rillen einer LP. Viele Spiralgalaxien sind aber schon alt genug, um viele Rotationen hinter sich zu haben. Trotzdem haben wir ein solches Aufwickeln der Spiralarme nie beobachtet.

Heute gilt allgemein die sogenannte Dichtewellentheorie als Erklärung. Die Dichtewellen laufen als Wellen durch die Materie einer Spiralgalaxie. Die Spiralarme sind Gebiete, wo die Materiedichte am größten ist.

Die Spiralarme bestehen nicht immer aus der gleichen Materie, sondern werden gewissermaßen von den Sternen und dem interstellaren Gas durchströmt. Genauso wird z. B. eine Gasflamme von den Gasmolekülen durchströmt. Die Flamme selbst ist nur ein besonderer Zustand, wo die Gasmoleküle reagieren, also Licht aussenden.

Genauso sind die Spiralarme Orte, wo die Dichte des interstellaren Gases größer ist. Im Bereich der Spiralarme wird das Gas verdichtet, was die Sternentstehung stark anregt. Somit findet die Sternentstehung hauptsächlich im Bereich der Spiralarme einer Galaxie statt. Wenn die gerade entstehenden Sterne aus dem Spiralarm heraustreten, wird das Gas in der Dichte wieder etwas geringer, aber die Sternentstehung ist dann schon im vollen Gange. Dabei regen die entstandenen jungen und heißen Sterne das umgebene Gas zum Leuchten an.

Das meiste Licht was die Spiralarme aussenden stammt nicht nur von jungen Sternen, sondern vor allem von dem leuchtenden und komprimierten Gas zwischen den Sternen. Man könnte denken, daß sich in den leeren Bereichen zwischen den Spiralarmen weniger Sterne befinden. Dem ist aber nicht so, denn die Sterne sind im Bereich der Scheibe einer Spiralgalaxie eher recht gleichmäßig verteilt.

Eine Spiralgalaxie ist eine rotierende Scheibe aus hunderten von Millionen Sternen. Ist der Abstand der Sterne immer gleich, dann halten sich Flieh- und Schwerkraft im Gleichgewicht. Liegen die Sterne aber an einigen Stellen etwas dichter zusammen, dann funktioniert dieses Gleichgewicht nicht mehr und die Fliehkraft kommt ins Spiel und macht den Vorgang komplizierter. Mit langen Rechenprogrammen hat man herausgefunden, daß sich in jeder rotierende Scheibe aus Sternen ganz von selbst Spiralarme herausbilden - sie sind einfach da.



Schließlich gibt es noch den Außenbereich, auch Halo genannt. Hier befinden sich nur vereinzelt Sterne und besonders die Kugelsternhaufen, welche eine Galaxie wie ein Bienenschwarm umgeben.

Aufgrund der Bewegungen der Sterne vermutet man im Halobereich von Galaxien die sogenannte dunkle Materie, die auch heute noch immer einige Rätsel aufgibt. Wir können sie nicht sehen, aber sie verrät sich durch ihre Schwerkraftwirkungen.


m81.jpg

M 81 - eine schöne Spiralgalaxie im Sternbild Großer Bär
Ausschnitt aus dem POSS (25 x 25′)
Quelle: Digitized Sky Survey


ngc0253.jpg   ngc2841.jpg

Unter flachem Winkel gesehen:
NGC 253 (links) und NGC 2841 (rechts)

Ausschnitte aus dem POSS (30 x 30′ und 12 x 12′)
Quelle: Digitized Sky Survey


ngc7184.jpg   ngc7331.jpg

Unter flachem Winkel gesehen:
NGC 7184 (links) und NGC 7331 (rechts)

Ausschnitte aus dem POSS (10 x 10′)
Quelle: Digitized Sky Survey

© Copyright: 1998-2017 Mario Lehwald
www.andromedagalaxie.de