Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

82 KAPITEL 1. GEOMETRIE
Die Milchstraße ist, ebenso wie die Andromeda Galaxie, Zentralgalaxie der Lokalen Gruppe, welche
mittlerweile aus mindestens 40 weiteren Galaxien besteht (es werden auch hier immer neue, leuchtschwache
Zwerggalaxien entdeckt).
• BEISPIEL (DIE WICHTIGSTEN NACHBARGALAXIEN: DIE LOKALE GRUPPE)
Im folgenden geben wir einige Daten der wichtigsten Galaxien der Lokalen Gruppe. Die vielen leuchtschwachen Zwerggalaxien
spielen bei der Dynamik keine Rolle, sie sind ideale Testmassen zum Ausmessen des Gravitationsfeldes. Erstaunlicherweise
unterscheiden sich die Zwerggalaxien sehr stark in ihrer Chemie; das gilt mittlerweile auch für die Kugelsternhaufen.
Die bekanntesten Exemplare der Lokalen Gruppe sind in der nebenstehenden Tabelle aufgeführt. Es handelt sich um die
nach Leuchtkraft L und Masse M wichtigsten Mitglieder
der Lokalen Gruppe: wir = MWG und M31 plus jeweils
zwei nahe Satelliten. Alle anderen bisher bekannten Mitglieder
sind Zwerggalaxien.
Die Masse, M, der Galaxie ist hier in Einheiten von
M⋆ = 10 9 M⊙ angegeben, das ist die typische Einheit
für Zwerggalaxien. Gleiches gilt für die Leuchtkraft: L ist
in Einheiten von L⋆ = 10 8 L⊙ angegeben.
D ist der Durchmesser in kpc und Dist ist die Entfernung
in kpc. und h der Abstand von der gemeinsamen Ebene
(welche senkrecht zum Gesamt Drehimpuls steht) in
kpc. Die Lokale Gruppe ist physisch praktisch eine Doppelgalaxie,
die dominanten Mitglieder sind wir (MWG =
Milchstraße) und M31 (Andromeda), mit einem Abstand
von etwa 770 kpc. Allerdings handelt es sich vermutlich
nicht um eine Kreisbahn, auf der die beiden Zentren sich
Daten der Lokalen Gruppe
Name Typ M D Dist MV L h
M⋆ kpc kpc L⋆ kpc
MWG Sb 200 30 – −20.5 250 0
LMC Irr 20 7 50 −18.8 30 3
SMC Irr 2 3 57 −16.8 6 −60
M31 Sb 400 30 725 −21.2 250 0
M32 E3 2 8 725 −16.4 3 +35
M33 Sc 40 14 795 −19.1 40 +160
M⋆ = 10 9 M⊙; L⋆ = 10 8 L⊙
Tab. 1.31: Nachbargalaxien
bewegen, sondern eher um einen zentralen Stoß (Relativgeschwindigkeit der Zentren: etwa 120 km s −1 ).
Mit Typ ist hier die Klassifizierung von Hubble gemeint (S steht für spiral und E für elliptisch). Für die zwei Maghellanschen
Wolken ist hier noch Irr = irregulär angegeben, eine neuere Klassifikation ist für LMC: Sb(s)m und für SMC:
Sb(s)mp.
Weitere, hier nicht aufgeführte, Mitglieder der Milchstraße sind: Sagittarius, Ursa Minor, Draco, Sextans, Sculptor, Carina,
Fornax, Leo II, Phoenix und NGC 6822. Beide, Milchstraße und M31 haben jeweils 12 Satelliten. Dazu kommen noch
leuchtschwache, isolierte Zwerggalaxien wie Leo I, Tucana, Pegasus.
Die Milchstraße hat zwei größere, nahe Satelliten: die Große Maghellansche Wolke (LMC) und die Kleine Maghellansche
Wolke (SMC). (Relativgeschwindigkeit LSR - LMC v = 275 km s −1 ). Dem entsprechen bei Andromeda (M31) die
Satelliten M32 und M33. Die Masse von Andromeda ist etwa doppelt so groß wie die der Milchstraße, auch die Zahl
der bekannten Kugesternhaufen ist doppelt so groß (355 im Vergleich zu 150).
Die Mitglieder der Lokale Gruppe liegen praktisch in einer Ebene. Wir (d. h. das Zentrum der Milchstraße)
bewegen uns mit etwa 120 km s −1 (ältere Abschätzungen geben 90 km s −1 ) auf Andromeda
zu (Relativgeschwindigkeit der beiden Schwerpunkte), was eine Zeit von etwas weniger als 5 Gyr bis
zur Kollision ergibt (das allerdings nur, falls die Bewegung wirklich hauptsächlich radial ist). Diese
Geschwindigkeit ist jedoch nicht direkt bestimmbar, für den LSR ist vpec = −299 km s −1 .
Die Große Maghellansche Wolke, die Kleine Maghellansche Wolke, Andromeda (M31) mit M32 und
Triangulum (M33) sind heute das, was die offenen Sternhaufen und die Kugelsternhaufen einmal für
Sterne waren (und jetzt für Pulsare sind): Sie sind ideal geeignet zur Eichung und zum Vergleich
(Chemie, zeitliche Entwicklung) iher astronomischen Mitglieder, da ihre Entfernungen gut bekannt
und für alle Mitglieder gleich sind. Es reichen dann Vergleichsmessungen.
• ZUSATZ (WICHTIGE NEUERE ENTDECKUNGEN)
Die folgende Liste ist, um einen ersten Eindruck zu vermitteln, eine nicht repräsentative Aufzählung wichtiger neuerer
Entdeckungen an Objekten und an Eigenschaften von Objekten in unserer nächsten Nachbarschaft, die zeigen, wie wichtig
diese für Astrophysik (und Kosmologie) sind (eine systematische Darstellung folgt):
1. Kleine Maghellansche Wolke: Erstentdeckung einer neuen Klasse von Röntgensternen: den supersoft sources (SSS).
Die erste SSS, die als solche (von ROSAT) erkannt wurde, war RX J0048.4−7332. Auch die erste Röntgenquelle
in SMC, SMC X-1, gehört dazu. Eine weitere (RX J0058.6−7146) wurde beobachtet, wie sie innerhalb eines Tages
anging.