Doppelring-Galaxie verblüfft Astronomen

Kosmischer Sonderling: Astronomen haben erstmals eine Galaxie entdeckt, die von gleich zwei Ringen aus Sternen umgeben ist – einem aus jungen blauen Sternen, einem aus älteren rötlichen. Schon einer solcher Ringe ist extrem selten, eine Galaxie mit Doppelring aber ist bisher einzigartig. Wie diese knapp 360 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie ihre Ringe bekam, darüber können die Forscher bisher nur spekulieren.

Galaxien kommen im Universum in ganz unterschiedlichen Formen vor. Die ältesten ähneln meist einfachen Ellipsen, in denen die Sterne eine diffuse, nach außen hin dünner werdende Ansammlung bilden. Andere bilden Spiralen mit mehreren Armen oder eine Balkenspirale, wie unsere Milchstraße. Einige Galaxien könne auch linsenförmig oder ganz unregelmäßig geformt sein, letzteres meist als Folge einer Galaxienkollision.

Sternenklumpen mit Ring

Eine besonders seltene Galaxienform jedoch sind sogenannte Hoag-Galaxien oder Polarring-Galaxien. Sie besitzen einen dichten Kern, der von einem kreisförmigen Ring aus Sternen umgeben ist. Zwischen Ring und Kern liegt ein weitgehend sternenleerer Raum. „Weniger als 0,1 Prozent aller bekannten Galaxien entsprechen dem Hoag-Typ“, erklärt Burcin Mutlu-Pakdil von der University of Minnesota.

Jetzt haben Mutlu-Pakdil und ihre Kollegen einen besonders ungewöhnlichen Vertreter dieser Polarring-Galaxien aufgespürt. Die Galaxie PGC 1000714 liegt rund 359 Millionen Lichtjahre von uns entfernt und ist nur von der Südhalbkugel der Erde aus zu beobachten. Als die Astronomen diese Sternenansammlung mit Teleskopen in Chile in verschiedenen Wellenlängen beobachteten, entdeckten sie Ungewöhnliches.

Gleich zwei Sternenringe

Der rund fünf Millionen Jahre alte Kern der Galaxie ist von einem großen äußeren Ring umgeben. Dieser Außenring besteht aus jungen, erst rund 130.000 Jahre alten Sternen, die ein helles bläuliches Licht abgeben. PGC 1000714 entspricht damit einer klassischen Polarring-Galaxie. „Solche Galaxien mit einem blauen Ring um einen zentralen rötlichen Kern haben wir schon zuvor beobachtet“, sagt Koautor Patrick Treuthardt vom North Carolina Museum of Natural Sciences.

Erst durch spezielle Filter lässt sich der diffusere, ältere Innenring von PGC 1000714 erkennen. © Ryan Beauchemin

Doch zwischen Kern und Außenring entdeckten die Forscher noch einen weiteren Ring. Dieser besteht aus deutlich rötlicher leuchtenden Sternen, wie die Multispektralaufnahmen enthüllten. „Das ist wirklich ein einzigartiges Merkmal dieser Galaxie“, sagt Treuthardt. „Es scheint sich bei diesem diffuseren Innenring um ältere Sterne zu handeln.“

Folge alter Kollisionen?

Wie aber kamen diese Sternenringe zustande? Die Astronomen vermuten, dass eine oder mehrere Kollisionen der Galaxie mit anderen Sternenansammlungen der Auslöser für die Ringbildung gewesen sein könnte. „Die verschiedenen Farben von Außen- und Innenring deuten darauf hin, dass diese Galaxie zwei verschiedene Bildungsperioden durchlebt hat“, erklärt Mutlu-Pakdil.

Möglicherweise, so die Vermutung der Forscher, entstand der Außenring von PGC 1000714, als diese Galaxie Teile einer gasreichen Zwerggalaxie in sich aufnahm. Wie der ältere, rötliche Innenring entstand, ist bisher unbekannt. Dies sollen weitere, höher aufgelöste Beobachtungsdaten von Infrarotteleskopen klären.

„Immer, wenn wir ein so einzigartiges und fremdartiges Objekt finden, ist dies eine Herausforderung für unsere Theorien und Vorstellungen darüber, wie das Universum funktioniert“, sagt Treuthardt. „Es weist uns immer wieder darauf hin, wie viel wir noch zu lernen haben.“ (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2016; doi: 10.1093/mnras/stw3107)

(North Carolina Museum of Natural Sciences, 04.01.2017 – NPO)