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Dieses Mosaik im sichtbaren Licht zeigt die Große Magellansche Wolke (LMC) und die Kleine Magellansche Wolke (SMC). Die beiden Galaxien, die etwa 21 Grad voneinander entfernt sind, sind von der Südhalbkugel aus als schwache, leuchtende Punkte am Nachthimmel gut zu erkennen. | Bildnachweis: Axel Mellinger, Central Michigan University/NASA Visualization Studio
Die Kleine Magellansche Wolke scheint von der Schwerkraft ihrer Zwillingsgalaxie, der Großen Magellanschen Wolke, auseinandergezogen zu werden, welche wiederum die Sterne ihrer jüngeren Schwestergalaxie in Rotation versetzt.
Die Kleine und die Große Magellansche Wolke (abgekürzt SMC und LMC) sind zwei irreguläre Zwerggalaxien, die in geringem Abstand die Milchstraße umkreisen. Die LMC ist etwa 163.000 Lichtjahre entfernt, die SMC sogar noch weiter, etwa 200.000 Lichtjahre. Beide Galaxien werden durch die Gravitation der Milchstraße stark beansprucht, was zu intensiver Sternentstehung und dem Ausstoß eines Gasstroms, dem sogenannten Magellanschen Strom, führt.
Neue Ergebnisse des VISTA-Teleskops (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) der Europäischen Südsternwarte auf dem Berg Paranal in Chile haben jedoch gezeigt, dass die Milchstraße nicht die einzige Galaxie ist, die die Kleine Magellansche Wolke (SMC) beeinflusst. Auch ihre größere Schwestergalaxie, die Große Magellansche Wolke (LMC), übt einen destruktiven Einfluss aus.
Im Rahmen der VISTA-Durchmusterung der Magellanschen Wolken (VMC) kartiert ein Vier-Meter-Teleskop seit elf Jahren akribisch die Bewegungen von Millionen einzelner Sterne in den Magellanschen Wolken. Die Nahinfrarot-Wellenlängen von VISTA ermöglichen es, durch den Staub in den Magellanschen Wolken hindurchzusehen und so schärfere Bilder der Sterne zu liefern.
«Als ich die Ergebnisse zum ersten Mal sah, war ich von der Qualität der gemessenen Sternbewegungen begeistert», sagte Florian Niederhofer vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP). «Durch die Kombination von Beobachtungen aus mehr als einem Jahrzehnt konnten wir die interne Kinematik der Kleinen Magellanschen Wolke mit einem für bodengebundene Beobachtungen bemerkenswerten Detailgrad kartieren.».
Im Jahr 2022 veröffentlichte Niederhofers Team Beobachtungen der Großen Magellanschen Wolke (LMC), die zeigten, wie sich Sterne innerhalb des außermittigen Balkens der Zwerggalaxie bewegten – ähnlich dem Balken, der häufig im Zentrum großer Spiralgalaxien wie der Milchstraße zu finden ist. Während dort keine signifikanten Störungen auftraten, waren die Ergebnisse der Messungen in der Kleinen Magellanschen Wolke (SMC) überraschend.
Frühere Messungen legten nahe, dass die Bewegung der Sterne in der Kleinen Magellanschen Wolke (SMC) auf die Rotation der Zwerggalaxie hindeutet, doch neue Ergebnisse widerlegen diese Annahme. Stattdessen bewegen sich die Sterne massenhaft vom Kern der SMC nach außen, und zwar in Richtungen, die im Allgemeinen entlang einer Südost-Nordwest-Achse verlaufen (von der Erde aus gesehen). Würde man diese Linie verlängern, würde sie auf die Große Magellansche Wolke (LMC) zeigen. Genau dies wäre zu erwarten, wenn die Gezeitenkräfte der LMC auf den nächstgelegenen Teil der SMC einwirken und diese dehnen würden.
Die durchschnittliche Geschwindigkeit dieser Sterne beträgt 17 Kilometer pro Sekunde, und sie könnten in wenigen hundert Millionen Jahren mehrere tausend Lichtjahre zurücklegen. Dies verdeutlicht, wie stark die Kleine Magellansche Wolke im Laufe von Milliarden von Jahren verformt wurde. In der Vergangenheit muss ihre Struktur deutlich kompakter und klarer definiert gewesen sein als ihre heutige, amorphe Form.
Animation der radialen Bewegung von Sternen in der Kleinen Magellanschen Wolke. | Bildnachweis: ESO/VISTA VMC/AIP/S. Vijayasree
«Diese Ergebnisse belegen eine weitverbreitete Gezeitenexpansion in der gesamten Kleinen Magellanschen Wolke und stellen die lange vertretene Annahme in Frage, dass sich die Kleine Magellansche Wolke wie eine rotierende Scheibe verhält», sagte Sripriya Vijayasri vom AIP, Hauptautorin einer Forschungsarbeit, die die Ergebnisse beschreibt. «Die Studie zeigt, dass die inneren Bewegungen der Sterne in der Kleinen Magellanschen Wolke nicht durch geordnete Rotation, sondern durch gravitative Störungen bestimmt werden, die durch wiederholte Kollisionen mit der Großen Magellanschen Wolke über Milliarden von Jahren verursacht werden.».
Die Bewegungen der Sterne sind wie eine Zeitmaschine, ein Erbe vergangener Ereignisse, das sich in ihrer Bewegung durch den Raum eingeprägt hat. Ein weiteres Beispiel: Das VISTA-Teleskop entdeckte, dass ältere Rote Riesen in der Kleinen Magellanschen Wolke eine eigene Nordwärtsbewegung aufweisen. Diese Roten Riesen sind Sterne, die vor etwa zwei Milliarden Jahren entstanden sind, und ihre Bewegung ist das Ergebnis einer anderen gravitativen Wechselwirkung, die damals stattfand. Da Astronomen davon ausgehen, dass die Magellanschen Wolken zum ersten Mal in der Nähe unserer Galaxie vorbeiziehen, könnte diese mysteriöse Wechselwirkung, die vor zwei Milliarden Jahren stattfand, sogar in keinem Zusammenhang mit der Milchstraße gestanden haben.
Was die Zukunft betrifft, so verlangsamen sich die Magellanschen Wolken durch die Wechselwirkung mit dem Halo der Milchstraße, und aktuelle Simulationen haben gezeigt, dass sie in Milliarden von Jahren mit der Milchstraße verschmelzen werden. Bis dahin bleiben diese beiden Zwerggalaxien zusammen, auch wenn die ältere weiterhin die jüngere beeinflusst.
Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.