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Hubble zeigt eine Galaxie mit quer rotierendem Zentrum
Eine neue Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops zeigt die Spiralgalaxie NGC 4698 so detailreich wie selten. Ihr Zentrum ist ungewöhnlich aufgebaut. Der längliche Sternwulst und eine kleine Scheibe aus Sternen und Gas stehen nahezu senkrecht zur großen galaktischen Scheibe und rotieren quer zu ihr, was auf eine frühere Aufnahme von Material von außen hindeutet.
Greenbelt (U.S.A.). Spiralgalaxien besitzen meist eine flache Scheibe, in der Sterne, Gas und Staub um das Zentrum kreisen. Bei NGC 4698 stimmt dieses einfache Bild nur teilweise. Die rund 55 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie im Virgo-Galaxienhaufen besitzt äußere Spiralarme, die sich wie ein Ring um das Zentrum legen, während ihr zentraler Sternwulst, der sogenannte Bulge, deutlich anders ausgerichtet ist.
Die neue Hubble-Aufnahme macht vor allem diese ungewöhnliche Geometrie sichtbar. Sie zeigt den länglichen Bulge oberhalb und unterhalb der staubigen Hauptscheibe sowie blaue und rötliche Sternentstehungsgebiete in den äußeren Armen. Die Rotation im Zentrum wird dagegen nicht aus dem Bild selbst abgelesen, sondern ist aus früheren spektroskopischen Messungen bekannt.
Forscher der Università di Padova (UniPD) um Enrico Maria Corsini haben die Struktur von NGC 4698 mit optischen und nahinfraroten Beobachtungen untersucht. Ihre Analyse zeigte, dass der Bulge tatsächlich annähernd senkrecht zur Hauptscheibe verlängert ist. Zugleich besitzt die Galaxie eine kompakte innere Scheibe aus Sternen und Gas, deren Rotation gegenüber der großen Scheibe nahezu um 90 Grad gekippt ist.
Damit gehört NGC 4698 zu einer kleinen Gruppe von Spiralgalaxien, bei denen zentrale und äußere Strukturen stark gegeneinander verdreht sind. Schon frühere Messungen hatten gezeigt, dass die Geschwindigkeiten der Sterne und des ionisierten Gases im Kern nicht zur Rotation der Hauptscheibe passen. Die neue Aufnahme liefert dafür keine neue Geschwindigkeitsmessung, stellt die räumliche Besonderheit aber besonders anschaulich dar.
Als wahrscheinlichste Erklärung gilt, dass NGC 4698 im Lauf ihrer Entwicklung Gas von außen aufgenommen hat. Dieses Material könnte mit einem anderen Drehimpuls in die Galaxie gelangt sein, sich auf einer nahezu senkrechten Ebene gesammelt und dort neue Sterne gebildet haben. Die 2012 veröffentlichte Strukturanalyse unterstützt dieses Szenario, beweist aber keinen einzelnen konkreten Verschmelzungsvorgang.
Ein weiterer Hinweis stammt aus Radiobeobachtungen des atomaren Wasserstoffs. Sie zeigen bei NGC 4698 einen kurzen einseitigen H-I-Ausläufer und weitere Störungen der Gasverteilung. Solche Merkmale passen zu gravitativen Wechselwirkungen oder einer kleineren Galaxienverschmelzung. Im dichten Virgo-Galaxienhaufen kann zugleich der Druck des heißen Gases zwischen den Galaxien die Wasserstoffscheiben verformen, weshalb der Schweif allein keine eindeutige Ursache festlegt.
Die neue Aufnahme entstand im Hubble-Treasury-Programm 18103 unter Leitung von David Thilker. Das Programm richtet Hubble auf 40 Galaxien des Virgo-Haufens und soll Sternhaufen, Sternentstehungsgebiete und die Verteilung des Gases in hoher räumlicher Auflösung erfassen. Dafür nutzt es ultraviolette und sichtbare Wellenlängen, darunter auch Licht des ionisierten Wasserstoffs.
Die Daten sollen zeigen, wie sich Spiralgalaxien verändern, wenn sie in eine dichte Haufenumgebung geraten. Dort wirken mehrere Prozesse gleichzeitig. Begegnungen mit anderen Galaxien können Material umlenken, während das heiße Gas des Haufens kaltes Gas aus einer Galaxie herausdrücken kann. NGC 4698 ist deshalb nicht nur wegen ihres quer stehenden Zentrums interessant, sondern auch als Teil eines größeren Vergleichs vieler Virgo-Galaxien.
Für die ungewöhnliche innere Struktur bleibt die Aufnahme von äußerem Gas eine gut gestützte Erklärung. Ob ein kleiner Verschmelzungspartner, eine andere Form der Gasakkretion oder mehrere Prozesse dafür verantwortlich waren, lässt sich aus dem neuen Bild allein nicht entscheiden. Die Hubble-D