Galaxien, wie die Milchstraße, scheinen frei im Weltraum zu schweben, aber wie ist es wirklich? Kreisen sie um etwas noch Größeres?
Um das zu verstehen, muss man zunächst die Funktionsweise von Umlaufbahnen verstehen. Wenn zwei Objekte umeinander kreisen, üben sie eine gegenseitige Gravitationskraft aus. Dieses Phänomen hält sie zusammen, wobei jedes um seinen gemeinsamen Massenschwerpunkt kreist. In Systemen wie dem Sonnensystem befindet sich dieser Schwerpunkt oft im Inneren des massereichsten Objekts, des Zentralsterns, was seine Bewegung fast unmerklich macht.
Die Andromeda-Galaxie.
Bild Wikimedia
Auf größeren Skalen wird die Situation komplexer. Die Milchstraße ist Teil der Lokalen Gruppe, einer Ansammlung von Galaxien, zu der auch Andromeda, Dreiecksnebel und mehrere Zwerggalaxien gehören. Die Milchstraße und Andromeda, die massereichsten dieser Gruppe, kreisen um einen zwischen ihnen liegenden Massenschwerpunkt. Nichts Größeres befindet sich in unmittelbarer Nähe, daher umkreisen sich diese beiden galaktischen Giganten gegenseitig.
Allerdings ist diese Umlaufbahn weder kreisförmig noch elliptisch wie die der Planeten. Die beiden Galaxien folgen hauptsächlich radialen Bahnen, die sich unter dem Einfluss ihrer gegenseitigen Anziehungskraft aufeinander zubewegen. Ihre Bewegung ist aufgrund einer leichten seitlichen Komponente nicht nur radial, was das Bahnschema noch komplizierter macht.
Diese radiale Bewegung impliziert eine zukünftige Kollision zwischen der Milchstraße und Andromeda, die in etwa 4,5 Milliarden Jahren erwartet wird. Trotz dieser Kollision werden die Sterne der beiden Galaxien aufgrund der enormen Entfernungen, die sie trennen, wahrscheinlich nicht aufeinandertreffen. Die Galaxien werden durcheinander hindurchgehen, sich dann trennen und wieder kreuzen, um schließlich zu einer einzigen großen elliptischen Galaxie zu verschmelzen.
Die Verschmelzung wird zu erheblichen gravitativen Störungen führen. Diese werden die Anordnung der Sterne verändern und möglicherweise die Entstehung neuer Sterne aus dem erhitzten Gas der Spiralarme beider Galaxien auslösen. Dieser Prozess wird die beiden Spiralen in eine einzige elliptische Struktur verwandeln.
Jenseits der Lokalen Gruppe sind die Umlaufbahnen weniger klar definiert. Wir wissen, dass unsere Galaxiengruppe auf den Virgo-Haufen zusteuert, der mehrere hundert Galaxien in etwa 65 Millionen Lichtjahren Entfernung enthält. Allerdings entfernt die Expansion des Universums die Lokale Gruppe schneller, als die Gravitationskraft des Virgo-Haufens sie anziehen kann.
Jede Entdeckung bringt uns dem Verständnis unseres Platzes im Universum ein Stück näher.