Lokale Gruppe: Entstand Andromeda durch gewaltige Kollision?

Die Magellanschen Wolken könnten einst ein Teil von Andromeda gewesen sein. Jetzt vorgestellte Computersimulationen zeigen, dass sich unsere Nachbargalaxie vor mehreren Milliarden Jahren durch den Zusammenstoß zweier Galaxien gebildet haben könnte. Ein Teil der dabei entstanden Gezeitenarme ist dann abgerissen und Richtung Milchstraße geschleudert worden - die Magellanschen Wolken. (24. November 2010)

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Aus dem Artikel ergeben sich mehrere Fragen;

-Es ist mehrfach die Rede davon daß Andromeda größer sei als die Milchstraße und daß das beste Ergebnis erzielt würde, wenn eine Vorgängergalaxie die etwas größer als die Milchstraße war daran beteiligt war. Stand meines Wissens ist aber, daß die Milchstraße massereicher ist als Andromeda, was auch hier auf astronews.com vor einer Weile berichtet wurde.

-Wenn eine Kollision zweier relativ großer Galaxien wie sie hier postuliert wird wiederum eine Spiralgalxie zur Folge hat (und genau das ist Andromeda), wieso geht man dann immer zwingend davon aus, daß die Kollision der Milchstraße mit Andromeda eine Elliptische Galaxie zur Folge haben würde? Das würde bedeuten, daß die Endform von der Summe der Masse der Kollisionspartner abhängt und nicht, wie ich eher vermute, von Aufprallwinkel und -geschwindigkeit. Wobei mir aber einleuchtet daß eine Ergebnisgalaxie (fast?) immer thermisch heißer und damit auch unstrukturierter sein dürfte als die Vorgängergalaxien.

-Ich frage mich wieso die Herkunft der Magellanschen Wolken so unklar ist; deren Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung sollte doch annähernd genau bekannt sein, um sagen zu können wo diese in erster Näherung herkamen oder sich tatsächlich im Orbit um die Milchstraße befinden.

-Die Wahrscheinlichkeit daß diese Fetzen ausgerechnet so nah an uns vorbeifliegen und dabei die einzigen sind ist doch relativ klein - würde man andere Kleinstgalaxien in anderen Flugrichtungen rund um Andromeda (und von dieser weggerichtet) finden wäre das ja eine Bestätigung, oder?

Gruß Alex

Hallo und grüß Dich, Alex74,

Alex74 schrieb:

Stand meines Wissens ist aber, daß die Milchstraße massereicher ist als Andromeda, was auch hier auf astronews.com vor einer Weile berichtet wurde.

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Stimmt. Aber wo genau ist denn hier das Problem?

Alex74 schrieb:

-Wenn eine Kollision zweier relativ großer Galaxien wie sie hier postuliert wird wiederum eine Spiralgalxie zur Folge hat (und genau das ist Andromeda), wieso geht man dann immer zwingend davon aus, daß die Kollision der Milchstraße mit Andromeda eine Elliptische Galaxie zur Folge haben würde?

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In der Regel formieren sich Spiralgalaxien bei Verschmelzung zu elliptischen Galaxien. Die Masse ist schon nicht gerade unwichtig: Eine große und eine kleine Galaxie geraten nicht allzu sehr in ein Chaos der Wechselwirkungen wie zwei ähnlich große. Die Milchstraße ist zwar um viele Größenordnungen massereicher, hat aber einen geringeren Durchmesser als die Andromeda-Galaxie. Betrachte zudem - wie Du schon sagtest - den Winkel. Rasen beide Galaxien horizontal ineinander, wäre es meiner Meinung nach sehr wohl weniger wahrscheinlich, dass sich eine elliptische Galaxien herausbilden würde, als wenn sie senkrecht zueinander aufeinander zukommen.

Ich bin mir nicht sicher, würde es aber mit Vorsicht folgendermaßen formulieren: Spiralgalaxien werden zu elliptischen Galaxien und diese wiederum zu Spiralgalaxien.

Alex74 schrieb:

-Ich frage mich wieso die Herkunft der Magellanschen Wolken so unklar ist; deren Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung sollte doch annähernd genau bekannt sein, um sagen zu können wo diese in erster Näherung herkamen oder sich tatsächlich im Orbit um die Milchstraße befinden.

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Durch die neue Simulation ist man immerhin schon ein Stück schlauer geworden.
Ich deute das Fettgedruckte im Artikel so: Wir wissen schon länger, dass die Magellanschen Wolken von woanders zu uns, zur Milchstraße, kamen und sich in den Orbit einfangen ließen. Inwiefern aber ein Zusammenhang zwischen dem Einfang und den Überbleibsel der zwei großen kollidierten Galaxien besteht, war nicht klar oder musste erst gefunden werden. Als eine Forschungsgruppe dann überlegte, woher die beiden Nebel kommen können, schlug man eine Kollision zweier Galaxien vor und setzte die Berechnungen in eine Simulation so um, dass alle Teile der einen und selben Kette sind.

Alex74 schrieb:

-Die Wahrscheinlichkeit daß diese Fetzen ausgerechnet so nah an uns vorbeifliegen und dabei die einzigen sind ist doch relativ klein

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Im Bereich des Halos gibt es noch einige weitere Kugelsternhaufen. Insgesamt fliegen noch mehrere Fetzchen durch die Gegend. Die meisten wurden aber schon von Kannibalisten verarbeitet. Ich halte eine Zeit von 5,5 bis 9 Milliarden Jahren zwischen der Kollision und heute für recht lang genug dafür, dass der Großteil kleinerer Fetzen verschlungen wurden.

Alex74 schrieb:

würde man andere Kleinstgalaxien in anderen Flugrichtungen rund um Andromeda (und von dieser weggerichtet) finden wäre das ja eine Bestätigung, oder?

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Warum eine Bestätigung?

Hi Alex,

Es ist mehrfach die Rede davon daß Andromeda größer sei als die Milchstraße und daß das beste Ergebnis erzielt würde, wenn eine Vorgängergalaxie die etwas größer als die Milchstraße war daran beteiligt war. Stand meines Wissens ist aber, daß die Milchstraße massereicher ist als Andromeda, was auch hier auf astronews.com vor einer Weile berichtet wurde.

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da wir einen guten Blick auf M31 haben, ist über sie mehr bekannt als über unsere eigene Galaxie (weil wir von der nicht alle Bereiche sehen bzw. untersuchen können).

das "größer" bezieht sich sowohl auf die räumliche Ausdehnung der Andromedagalaxie:
- Halo ca. 1 Million LJ
- Sichtbare Scheibe ca. 140.000 LJ

zum Vergleich die Daten unserer Milchstraße:
- Halo ca. 170.000 LJ
- sichtbare Scheibe ca. 100.000 LJ

als auch auf die Masse

Andromedagalaxie:
- ca. 1,2 Billionen Sonnenmasse
- ca. 1 Billion Sterne
- ca. 450 Kugelsternhaufen im Halo

Milchstraße:
- ca. 1-2 Billionen Sonnenmasse
- ca. 150 Milliarden Sterne
- ca. 150 Kugelsternhaufen im Halo

-Wenn eine Kollision zweier relativ großer Galaxien wie sie hier postuliert wird wiederum eine Spiralgalxie zur Folge hat (und genau das ist Andromeda), wieso geht man dann immer zwingend davon aus, daß die Kollision der Milchstraße mit Andromeda eine Elliptische Galaxie zur Folge haben würde?

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Bei der Kollision von Galaxien kommt es auf mehrere Faktoren an:

Ausdehnung/Masse der beiden Galaxien
Anteil der dunklen Materie der beiden Galaxien
Struktur der Galaxien
Auftreffwinkel
Auftreffort
Zeitdauer für das gegenseitige Durchdringen

Mit den bekannten bzw. geschätzten Daten ergibt sich bei den gegenwärtigen Simulationsrechnungen eben genau diese Form.

-Ich frage mich wieso die Herkunft der Magellanschen Wolken so unklar ist; deren Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung sollte doch annähernd genau bekannt sein, um sagen zu können wo diese in erster Näherung herkamen oder sich tatsächlich im Orbit um die Milchstraße befinden.

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wir reden hier von einem wahnsinns langen Zeitabschnitt. Da kann man das mit den derzeit bekannten Fakten eben nicht mehr so genau berechnen...

- Die Wahrscheinlichkeit daß diese Fetzen ausgerechnet so nah an uns vorbeifliegen und dabei die einzigen sind ist doch relativ klein - würde man andere Kleinstgalaxien in anderen Flugrichtungen rund um Andromeda (und von dieser weggerichtet) finden wäre das ja eine Bestätigung, oder?

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Die Andromedagalaxie hat mindestens 10 Zwerggalaxien als Begleiter. Das können Überrste der Kollision sein oder unabhängig davon existierende Zwerggalaxien...

Sissy

Moin, Sissy!
Prinzipiell unterstütze ich die Aussagen deines Beitrags. Hier jedoch

Sissy schrieb:

Andromedagalaxie:
- ca. 1,2 Billionen Sonnenmasse
- ca. 1 Billion Sterne
- ca. 450 Kugelsternhaufen im Halo

Milchstraße:
- ca. 1-2 Billionen Sonnenmasse
- ca. 150 Milliarden Sterne
- ca. 150 Kugelsternhaufen im Halo

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bedarf es vielleicht doch noch einer Klarstellung. Du beziehst deine Daten wahrscheinlich aus dem deutschen Wikipedia, davon gehe ich jetzt jedenfalls mal aus. Wirfst du einen Blick auf das englische Wiki, sieht das schon etwas anders aus. Dabei kommt es sogar darauf an, ob man sich nun "milky way" anschaut oder "andromeda galaxy". Allein die Unsicherheiten bei den Daten beider Galaxien ist zum Teil enorm.

Beispiel: http://en.wikipedia.org/wiki/Andromeda_Galaxy

1.23 × 10^12 M☉ (or 1.2 million million solar masses) compared to 1.9 × 10^12 M☉ for the Milky Way
[...]
there is a vast, extended stellar disk that makes the galaxy more than 220,000 light-years (67,000 pc) in diameter. Previously, estimates of Andromeda's size ranged from 70,000 to 120,000 light-years (21,000 to 37,000 pc) across.

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Oder: http://en.wikipedia.org/wiki/Milky_Way

Mass 7.0 × 10^11 M☉
[...]
It is estimated to contain at least 200 billion stars and possibly up to 400 billion stars [...] current estimates of the total number remain highly uncertain

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Also zwischen 7.0 × 10^11 M☉ und 1.9 × 10^12 M☉ in der Milchstraße ist doch ein gewaltiger Unterschied. Oder 70.000 - 220.000 Lj Durchmeser bei M31

Ich habe den Satz im letzten Quote hervorgehoben, da er die Datenlage insgesamt für beide Galaxien gut darstellt: highly uncertain!

PS: Und man beachte, dass diese beiden Galaxien unsere nahesten Vertreter dieser Objektgruppe sind!

Hallo Frank,

ja, Du vermutest richtig, ich hab in die deutsche Wikipedia geschaut. Mir ist schon klar, daß es einen großen Unsicherheitsfaktor vor allem bei unserer Milchstraße gibt. Wir sitzen halt mittendrinn. Mit jeder neuen Generation von Teleskopen und Beobachtungstechniken wird sich die propagierte Masse erneut ändern. Solange wir nicht unsere unglückliche Beobachtungsposition verändern können, werden wir damit leben müssen.

Macht es für unser Verständnis der Kosmologie und den langfristigen Veränderungen einen so großen Unterschied, ob es jetzt 1,9 oder 1,2 Milliarden Sonnenmassen sind?

Wenn ich von "Größe" einer Galaxie spreche, dann meine ich alles zusammen. Masse (Sterne, Staub und Gas (also Baryonische Materie) und DM (so es sie wirklich gibt ) und ihre räumliche Ausdehnung (Scheibe und Halo). Und für mich schauts so aus also ob da die Andromedagalaxie nach momentanem Wissensstand insgesamt die Nase leicht vorne hätte.

Wenn sich grundlegend neue Erkenntnisse ergeben, bewerte ich neu

Friedliche Grüße
Sissy

Wie kommt es das wir mehr Masse haben als Andromeda, dafür aber kleiner und und weniger Sterne?

Kommt das durch die Kollision? Haben wir einfach mehr schwarze Löcher, Riesen und andere Kompakte schwere Dinger? Sind wir daher auch älter als Andromeda?

Ach und was hat die Positionierung der roten alten Sterne mit der Kollision zu tun?

grüße

Sissy schrieb:

und DM (so es sie wirklich gibt)

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Dazu vielleicht heute Abend eine Diskussion bei Scobel (3sat um 21 Uhr)

Sissy schrieb:

Und für mich schauts so aus also ob da die Andromedagalaxie nach momentanem Wissensstand insgesamt die Nase leicht vorne hätte.

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dieser Ansicht kann ich mich anschließen,
obwohl wir vermutlich noch öfter mal Schwankungen bei den Abschätzungen über Größe und Masse über uns ergehen lassen müssen

keinesfalls aber

Infinity schrieb:

Die Milchstraße ist zwar um viele Größenordnungen massereicher, hat aber einen geringeren Durchmesser als die Andromeda-Galaxie.

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ist eine von beiden um eine Größenordnung verschieden von der anderen,
erst recht nicht um viele Größenordnungen