Einfžhrung i n die Astrophysik Teil 1

1.4. DIE METAGALAXIE 89
ist kTX in Einheiten von keV angegeben, was 10 7 K entspricht. Dieses Gas erlaubt eine unabhängige
Massenbestimmung (Röntgenbild, s.u.) und ist erstaunlich massiv: es beträgt bei allen hier (von RO-
SAT) vermessenen Galaxien bis zu 50 % der Virialmasse, Mgrav.
Die Masse MGas beträgt typisch einige M⋆ = 10 14 M⊙. Damit hat sich das Problem der Dunkelmasse
erheblich reduziert (ähnlich wie in Sonnennähe).
Die Daten der Tabelle stammen vom ROSAT All Sky Survey (U. Briel, 1992).
• FORMELN (MASSENBESTIMMUNG MITHILFE VON RÖNTGENBILDERN)
Das Zwischenhaufen Gas (Inter Galactic Medium = IntraCluster matter = ICM) sitzt in den Potentialmulden des Gravitationsfeldes.
Ausgehend von
GmM
r 2
= −p′
ergibt sich für die grav. Masse
M(r) = − rkBT (r)
Gm
; p = nkBT
� �
d ln n d ln T
+
d ln r d ln r
Dabei ist m die Masse des Atoms.
Die Massenverteilung wird nun wie folgt approximiert (King Modell)
n = no
�
1 + r2
a2 �b
; b = 3β
2
(1.115)
Sie hat drei freie Parameter: no, die Dichte im Zentrum; a, der effektive Radius und β (bzw. b) für die Konzentration. Diese
Parameter sind nicht direkt beobachtbar.
Mehrfachsysteme
Galaxien sind häufig zu mehreren (20 . . . 100), nur etwa 25% sind einzeln oder in kleinen Gruppen,
zusammen. Ein berühmtes Beispiel für eine benachbarte Doppelgalaxie ist M51 = NGC 5194, im englischen
Whirlpool Galaxy genannt. Diese etwa 4 Mpc entfernte Galaxie war das erste Objekt (damals
als Nebel bezeichnet) an dem eine Spiralstruktur entdeckt wurde (1845 von William Parson, 3. Earl
of Rosse, von dem auch die erste Beschreibung der Filamente des Krebs Nebels stammt). Ferner ist
Andromeda ein (enges) Triplett (mit M32 und NGC 205) und eine lose Gruppe u.a. mit M33, NGC
147 und NGC 15. Wir selbst bilden eine lose Gruppe mit LMC und SMC. Berühmt sind z. B. Stephens
Quintett oder Seyferts Sextett. Einen Spezialkatalog solcher Mehrfachsysteme (peculiar galaxies) hat
H. Arp aufgestellt. Das interessante an diesen engen Mehrfachsystemen ist (neben dem beeindruckenden
Aussehen) die Tatsache, daß diese keinesfalls ihre Konfiguration über mehr als 1 Gyr beibehalten
können. Was also passiert mit ihnen in Zukunft (z. B. stossen hier Galaxien zusammen) und wie alt
sind diese Mehrfachsysteme?
Galaxiengruppen und Galaxienhaufen
Als Gruppe bezeichnet man eine räumlich begrenzte Ansammlung von bis zu 50 Galaxien und massive
Galaxienhaufen können einige Tausend Galaxien enthalten. Kriterium für die Zugehörigkeit ist die
gravische Bindung und der räumliche 3dim Dichtekontrast.
Weitere solche nahe Gruppen sind sind in der nebenstehenden Tabelle aufgeführt, alle Entfernungen
sind hier in Mpc angegeben. Die (räumlich) nächsten Galaxiengruppen (Galaxienhaufen) sind M81,