© Credits: infrared: ESA/Herschel/PACS/SPIRE/J. Fritz, U. Gent; X-ray: ESA/XMM-Newton/EPIC/W. Pietsch, MPE; optical: R. Gendler
Der Andromedanebel, aufgenommen in verschiedenen Spektralbereichen
Der Andromedanebel, die größte Galaxie aus der Umgebung der Milchstraße, ist für die Bewohner Mitteleuropas das einzige mit bloßem Auge sichtbare Himmelsobjekt außerhalb unserer Heimatgalaxie. Zumindest von einem dunklen Standort fernab störender Großstadtbeleuchtung erscheint das 2,5 Millionen Lichtjahre von uns entfernte Sternsystem in klaren Herbst- und Winternächten als blasser, länglicher Nebelfleck im Sternbild Andromeda. Trotz seiner geringen Distanz ist über diese Galaxie allerdings längst nicht alles bekannt. Die Astronomen finden immer wieder interessante Details heraus, wie jüngste Aufnahmen eindrucksvoll belegen.
Eindrucksvolle Porträts
Als „kleine Wolke“ wurde der Andromedanebel bereits im 10. Jahrhundert von dem persischen Astronomen Abd al-Rahman al-Sufi beschrieben, doch blieb seine wahre Natur den Himmelsbeobachtern bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts verborgen. Erst mit der kurz vorher von Gustav Robert Kirchhoff und Robert Wilhelm Bunsen entwickelten Spektroskopie gelang dem englischen Astronomen William Huggins 1864 der Nachweis, dass das Objekt aus unzähligen Sternen bestehen muss.
Die europäische Raumfahrtbehörde Esa hat jetzt in zwei verschiedenen Spektralbereichen eindrucksvolle „Portraits“ des Andromedanebels geschaffen, die in dieser Detailfülle neue Maßstäbe setzen. Die Aufnahmen im Röntgen- und im langwelligen Infrarot-Bereich sind nahezu zeitgleich zu Weihnachten von den europäischen Weltraumobservatorien XMM-Newton und Herschel - dem mit einem Spiegeldurchmesser von 3,5 Metern bislang größten Infrarot-Weltraumteleskop - gewonnen worden.
Umgeben von einem Ring aus Staub
Mit dem für langwellige Infrarotstrahlung empfindlichen abbildenden Detektor Spire („Spectral and Photometric Image Receiver“) hat Herschel die kalten Gas- und Staubwolken der Andromedagalaxie im Wellenlängenbereich zwischen rund 250 und 500 Mikrometer erfasst. Diese Wolken enthalten zahlreiche Staubhüllen, in denen durch allmähliche Verdichtung der eingeschlossenen Gasmassen neue Sterne heranwachsen - ein Prozess, der über viele Millionen Jahre andauern kann und das zukünftige Aussehen des Sternsystems prägen wird.
Solche kalten Gas- und Staubwolken gibt es in den meisten Spiralgalaxien, und sie werden, wie radioastronomische Beobachtungen vermuten lassen, vor allem durch galaktische Magnetfelder geformt. Die Andromedagalaxie, die einen Halbmesser von rund 70 000 Lichtjahren hat, zeichnete sich bislang außerdem durch einen riesigen - auf den Infrarotbildern hell erscheinenden - Staubring aus, der das Zentrum der Galaxie in einer Entfernung von rund 37 000 Lichtjahren umgibt.
Abtritt von der Bühne
Die detailreiche Aufnahme von Herschel lässt innerhalb dieses großen Rings mindestens fünf weitere konzentrische Staubringe als potentielle Sternentstehungsregionen erkennen. Sie alle könnten durch Dichtewellen entstanden sein, die bei einer zurückliegenden Kollision des Andromedanebels mit einem anderen Sternsystem ausgelöst wurden - ähnlich den konzentrischen Ringwellen, die ein Stein erzeugt, wenn er ins Wasser fällt.
Während Herschel den Blick auf die jungen Sterne gelenkt hat, haben die abbildenden Röntgendetektoren an Bord von XMM-Newton die Strahlung von Sternen am Ende ihres langen Lebens erfasst. Energiereiche Röntgenphotonen werden entweder im Zusammenhang mit den als Supernovae sichtbaren Explosionen alter Sterne von den sich ausbreitenden Stoßfronten und Trümmerwolken erzeugt, oder sie stammen aus engen Doppelsternsystemen, bei denen der massereichere Partner bereits zu einem kompakten Objekt - einem Weißen Zwerg, einen Neutronenstern oder Schwarzen Loch - geschrumpft ist.
Dieses zieht Materie von seinem Begleiter zu sich herüber, wobei es sich extrem verdichtet und aufheizt. Das von XMM-Newton aufgenommene Bild zeigt deutlich die erhöhte Konzentration an Röntgenquellen in der Zentralregion der Andromedagalaxie, in der die alten Sterne dominieren. Viele Röntgenquellen sind aber auch über die galaktische Scheibe verteilt, in der massereiche Sterne schon wenige Millionen Jahre nach ihrer Entstehung wieder von der Bühne abtreten.
