Sternengeschichten Folge 208: Die Andromedagalaxie

Sie ist die große Schwester der Milchstraße: Die Andromedagalaxie ist die uns nächstgelegene große Galaxie. Und obwohl sie mit freiem Auge sichtbar ist, wusste man lange Zeit nicht, worum es sich dabei handelt. Mittlerweile weiß man mehr – aber bei weitem noch nicht alles. Aber zumindest wissen wir, dass die Andromeda in ferner Zukunft mit uns kollidieren wird!

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Sternengeschichten Folge 208: Die Andromedagalaxie

Unsere Erde umkreist die Sonne. Sie tut das gemeinsam mit 7 anderen Planeten, jeder Menge Monde und unzähligen kleineren Asteroiden und Kometen. Alle zusammen bilden sie das Sonnensystem. Neben unserer Sonne und ihren Planeten existieren aber auch noch ein paar hundert Milliarden anderen Sterne und deren Planetensysteme die zusammen die Milchstraßen-Galaxie bilden. Heute wissen wir, dass unsere Galaxie bei weitem nicht die einzige im Universum ist. Man schätzt die Zahl der Galaxien im sichtbaren Universum auf ebenfalls ein paar hundert Milliarden.

Bis wir so weit waren das zu verstehen, war es ein weiter Weg. Das ist kein Wunder, den mit freiem Auge sind all diese anderen Galaxien nicht sichtbar. Es gibt nur drei Ausnahmen: Auf der Südhalbkugel der Erde kann man die große und die kleine Magellansche Wolke sehen. Das sind Zwerggalaxien, die aber eigentlich nur Satelliten unserer Milchstraße selbst sind. Die einzige echte große und eigenständige Galaxie die man ohne technische Hilfsmittel beobachten kann und das auch von der Nordhalbkugel der Erde ist die Andromedagalaxie. Nur dass sie die meiste Zeit über als Andromedanebel bezeichnet wurde. Denn um was es sich bei diesem Objekt handelte, erkannte man erst vor vergleichsweise kurzer Zeit.

Die erste aufgezeichnete Beobachtung des Andromedanebels stammt vom persischen Astronomen Abd al-Rahman al-Sufi, der sie in einem Werk aus dem Jahr 964 als „nebligen Flecken“ beziehungsweise „kleine Wolke“ bezeichnete. Als im 18. Jahrhundert der französische Astronom Charles Messier genau solche nebligen Objekte in seinem berühmten Messier-Katalog (über den ich in Folge 128 mehr erzählt habe) gesammelt hat, nannte er allerdings den Deutschen Simon Marius als Entdecker. Marius hatte den Andromedanebel 1612 zwar als einer der ersten mit dem damals kürzlich erfundenen Teleskop beobachtet. Aber bekannt war der Nebel schon vorher – er konnte ja auch mit freiem Auge gesehen werden.

Seinen Namen hat er nach dem Sternbild der Andromeda, in dem er auch zu finden ist. Wenn man allerdings nicht genau weiß, wo er sich befindet, ist er schwer zu entdecken. Vor allem dank der Lichtverschmutzung ist heute in den meisten besiedelten Regionen der Erde kaum etwas zu sehen. Dabei wäre der Andromedanebel durchaus groß. Am Himmel nimmt er einen Platz ein, der der sechsfachen Größe eines Vollmonds entspricht. Den größten Teil des Nebels kann man aber auch unter besten Bedingungen nicht sehen; nur seine zentrale und hellste Region ist als verschwommener Lichtfleck auszumachen.

Da man mit freiem Auge keine Details erkennen kann und auch mit den vergleichsweise schwachen Teleskopen der Vergangenheit wenig mehr zu sehen war, war lange Zeit nicht klar, was das für ein Ding sein soll. Bis weit in das 20. Jahrhundert hinein stritten die Astronomen darüber. Die einen dachten unsere Milchstraße würde das gesamte Universum ausmachen und die nebligen Flecken wie in der Andromeda wären eben nichts anderes als eine Art von Gaswolke zwischen diesen Sternen. Die anderen behaupteten, die Flecken wären selbst riesige Ansammlungen von Sternen aber so weit entfernt, dass wir sie eben nur als neblige Flecken sehen können. Unsere Milchstraße wäre nur eine von vielen Galaxien im Universum, die durch gewaltige Leerräume voneinander getrennt seien.

Die Geschichte über die Auflösung dieser Debatte habe ich ja schon in den Folgen 20 und 49 der Sternengeschichten ausführlich erzählt. 1923 gelang es dem amerikanischen Astronomen Edwin Hubble erstmals die Entfernung zur Andromeda zu bestimmen. Das Ergebnis war eindeutig: Es war kein Objekt innerhalb unserer Milchstraße sondern eine eigenständige Galaxie, weit, weit entfernt.

Heute kennen wir die Entfernung ziemlich genau: Die Andromeda-Galaxie ist 2,5 Millionen Lichtjahre weit weg. Verglichen mit dem Durchmesser der Milchstraße, der nur circa 120.000 Lichtjahre beträgt, ist das eine enorme Entfernung! Die Andromedagalaxie ist auch deutlich größer als unsere Milchstraße, ihr Durchmesser beträgt etwa 200.000 Lichtjahre. Und sie enthält mehr Masse. Die Gesamtmasse der Milchstraße wird auf 850 Milliarden Sonnenmassen geschätzt (dabei sind sowohl die sichtbare als auch die dunkle Materie inkludiert); bei der Andromedagalaxie sind es 1,5 Billionen Sonnenmassen. Auch die Zahl der Sterne in der Andromedagalaxie ist etwa doppelt so groß wie die Zahl der Sterne in der Milchstraße.

Die Überlegenheit der Andromeda setzt sich in ihrem Zentrum fort. Der Kern ist enorm dicht mit Sternen besiedelt und in seinem Zentrum befindet sich ein supermassereiches Loch mit einer Masse von ungefähr 40 Millionen Sonnenmassen; das zentrale schwarze Loch der Milchstraße bringt es „nur“ auf circa 4 Millionen Sonnemassen. Aber zumindest was ihre Form angeht, sind Milchstraße und Andromeda vergleichbar: Bei beiden handelt es sich um eine Balkenspiralgalaxie.

Die Andromedagalaxie ist zwar weit weg, aber zumindest noch nahe genug um dort mit unseren modernen Teleskopen ein paar interessante Details ausmachen zu können. In ihrer inneren Region hat man einen Ring aus Staub beobachtet. Man geht davon aus, dass er bei einer Kollision mit der Zwerggalaxie M32 erzeugt wurde. So wie unsere Milchstraße ihre Satellitengalaxien hat – neben den beiden Magellanschen Wolken gibt es noch knapp 30 andere Zwerggalaxien die zu unseren Satelliten gehören – hat auch die Andromeda ihre eigene Gefolgschaft. Hier hat man schon 37 entdeckt und es gibt sicherlich mehr. Eine davon ist auf jeden Fall M32, und diese Zwerggalaxie ist vor etwa 200 Millionen Jahren mit der Andromedagalaxie kollidiert. Obwohl „Kollision“ eigentlich das falsche Wort ist. Galaxien sind zwar groß, aber auch ziemlich leer. Die Abstände zwischen den Sternen sind groß und wenn zwei solcher Sternensysteme aufeinander treffen, dann ist die Chance das zwei der Sterne tatsächlich zusammenstoßen verschwindend gering. Beide Galaxien durchdringen sich bei einer Kollision; beeinflussen sich aber durch ihre jeweilige Gravitationskraft massiv. Die größere Galaxie kann dabei die kleinere regelrecht auffressen oder zumindest jede Menge Material aus der kleineren heraus reißen. Wie Computersimulationen zeigen ist das auch bei M32 und Andromeda passiert. M32 hat bei der Begegnung ungefähr die Hälfte ihres Materials verloren und daraus entstand die ringförmige Struktur im Inneren der Andromedagalaxie.

Einen Bereich gibt es übrigens, bei dem unsere Milchstraße der Andromeda überlegen ist. Unsere Galaxie bringt jedes Jahr 3 bis 5 neue Sterne hervor. In der Andromedagalaxie entsteht dagegen durchschnittlich nur ein Stern pro Jahr. Aber so läuft das eben, wenn man zu viel Masse hat. Die große Andromeda hat in der Vergangenheit nicht nur einen Zusammenstoß mit M32 gehabt, sondern auch jede Menge andere Zwerggalaxien in ihrer Nähe auf Kollisionskurs gebracht. Diese Kollisionen hat die Andromeda zwar alle problemlos überlebt, aber der gravitative Einfluss der kleineren Galaxien hat das Gas in der Andromedagalaxie durchgewirbelt. Die interstellaren Gaswolken sind kollabiert und zu Sternen geworden. Früher hat die Andromeda daher mit ihren vielen jungen Sternen viel heller geleuchtet; dafür ist heute kein Gas mehr für neue Sterne übrig. Die Milchstraße war sparsamer mit ihrem Material und auch hat heute noch genug übrig.

Am Ende ist das aber sowieso egal. Denn die Andromedagalaxie bewegt sich mit knapp 410.000 Kilometer pro Stunde auf die Milchstraße zu. In drei bis vier Milliarden Jahren werden sie aufeinander treffen. Im Gegensatz zu den früheren Kollisionen ist das hier nun eine Begegnung auf Augenhöhe. Die Milchstraße ist zwar ein wenig kleiner als die Andromeda aber groß genug, um sie massiv zu beeinflussen. Sie werden sich durchdringen und wieder ein Stück voneinander entfernt, sich aber am Ende nicht trennen können. Nach weiteren Durchdringungen werden sie beide zu einer großen Galaxie verschmelzen.

Bis es so weit ist, wird es aber schon lange keine Menschen mehr auf der Erde geben. Sicherheitshalber haben wir der zukünftigen Doppelgalaxie von Andromeda und Milchstraße aber schon mal einen Namen gegeben: „Milkomeda“. Na ja…