Norddeutschland ist bekannt für seine steife Brise, aber die Windgeschwindigkeiten hierzulande sind nichts im Vergleich zu dem, was in nahen Galaxien anzutreffen ist. Astronomen haben kürzlich galaktische Winde mit Radiobeobachtungen nachgewiesen, deren Geschwindigkeiten 100 Kilometern pro Sekunde übertreffen. Zum Vergleich, Sturmtief “Friederike” erreichte nur Geschwindigkeiten von um die 40 Metern pro Sekunde. Zugegebenermassen würde man von diesen Winden im nahezu perfekten Vakuum des Universums allerdings nicht umgeweht werden. Winde dieser Art können anhand von sogenannten Radiohalos nachgewiesen werden, die man als Radiostrahlung um Galaxien herum sehen kann. Die Strahlung stammt dabei von hochenergetischen Elektronen, die sich entlang von spiralförmigen Bahnen um Magnetfeldlinien herum bewegen. Als ein Beispiel ist hier die Galaxie NGC 55 gezeigt, die ein Mitglied der Sculptorgruppe in etwa 6 Millionen Lichtjahren Entfernung ist.

Heesen

Da sich die Galaxie im Sternbild Bildhauer (Sculptor) befindet und von der Nordhalbkugel der Erde nur schlecht beobachtbar ist, wurde sie in Australien mit dem Australia Compact Array Teleskop und dem 64-m Parkes Teleskop beobachtet. Die Helligkeit der resultierenden 5 cm-Radiostrahlung ist hier als graue Konturen gezeigt, die man sich ähnlich zu Höhenlinien auf eine Landkarte vorstellen kann wobei hier “höher” gleichbedeutend mit heller ist. Das optische Hintergrundbild zeigt, dass das Licht der Galaxie hauptsächlich von jungen Sternen mit einer mehrfachen Sonnenmasse stammt, welche blaues Licht abstrahlen. Diese Sterne sind im Verhältnis zu unserer Sonne noch sehr jung, nämlich bis zu 100 Millionen Jahre alt, während unsere Sonne schon etwa 4,5 Milliarden Jahre alt ist. Außerdem erkennt man noch kleine verwaschene Flecken von rotem Licht in der Galaxie. Dieses Licht stammt von ionisiertem Wasserstoff und zeigt einem an, dass auch im Moment noch neue Sterne entstehen. Die Flecken sind Wolken von ionisiertem Wasserstoff; sie sind dem Orionnebel in der Milchstrasse ähnlich und man sie sich als Geburtsstätten für Sterne vorstellen. Man erkennt nun dass die Radiostrahlung weit über die Galaxie hinaus ragt, die wir nahezu von der Seite in Kantenlage sehen. Die Galaxie hat also einen Radiohalo. Da diese Radiostrahlung aber altert und wir dieses Alter messen können, ist es nun möglich aus der Gleichung “Geschwindigkeit gleich Weg durch Zeit“ die Windgeschwindigkeit abzuleiten. Wir nehmen dabei an, dass die Radiostrahlung aus der Scheibe der Galaxie stammt, wo sich auch die jungen Sterne befinden. Der Weg, den die Radiostrahlung als Wind zurückgelegt hat, kann man also etwa mit der Höhe über der Scheibe gleichsetzen, um so zu dem vorher erwähnten Ergebnis zu kommen.

 

Die detaillierten Ergebnisse dieser Arbeit finden sich in folgendem Artikel: 

“Radio haloes in nearby galaxies modelled with 1D cosmic-ray transport using SPINNAKER”, Heesen V. et al., 2018, https://arxiv.org/abs/1801.05211

 

 

Das optische Bild ist von Richard M. West, beobachtet am 3,6 m-Teleskop der ESO.