Verschmelzung mit der Großen Magellanschen Wolke in 2,4 Milliarden Jahren möglich Milchstraße: Kollision früher als gedacht? - scinexx | Das Wissensmagazin
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Verschmelzung mit der Großen Magellanschen Wolke in 2,4 Milliarden Jahren möglich

Milchstraße: Kollision früher als gedacht?

Milchstraße
Unsere Milchstraße könnte mit der Großen Magellanschen Wolke kollidieren. © NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Hurt

Früher als gedacht: Unsere Heimatgalaxie könnte schon in gut zwei Milliarden Jahren eine katastrophale Kollision erleben – mit der Großen Magellanschen Wolke. Diese Verschmelzung wird das massereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße anwachsen lassen und es zu einem strahlenspeienden aktiven Galaxienkern machen, wie Astronomen ermittelt haben.

Die Milchstraße ist ein dynamisches System. Im Laufe ihrer Geschichte hat unsere Heimatgalaxie bereits einige Kollisionen mit benachbarten Galaxien überstanden, die heftigste davon vor rund zehn Milliarden Jahren. Mehrere Sternenströme und noch verborgene massereiche Schwarze Löcher in ihrem Halo zeugen von solchen Verschmelzungen. Astronomen schätzen sogar, dass die Hälfte aller Atome der Milchstraße extragalaktischen Ursprungs sein könnten.

Soweit die Vergangenheit unserer Galaxie. Aber wie sieht es mit ihrer Zukunft aus? Bisher galt ein Zusammenstoß mit der Andromedagalaxie in vier bis fünf Milliarden Jahren als die nächste mögliche Kollision der Milchstraße.

GMW
Das helle Band der Milchstraße und die Große Magellansche Wolke (rechts) am Nachthimmel. © ESO/Y. Beletsky

Kollision mit dem „Feind im Inneren“

„Doch dieses allgemein akzeptierte Szenario ignoriert einen Feind im Inneren: die Große Magellansche Wolke (GMW)“, sagen Marius Cautun von der Durham University und sein Team. Ihren Berechnungen nach könnte diese nur rund 160.000 Lichtjahre entfernte Zwerggalerie lange vor der Andromedagalaxie mit der Milchstraße kollidieren. Der Grund dafür: Jüngste Beobachtungsdaten sprechen dafür, dass die Große Magellansche Wolke zwar 20 Mal weniger Sternenmasse umfasst als die Milchstraße, aber dafür deutlich mehr Dunkle Materie enthält als lange angenommen.

Diese zusätzliche Masse jedoch wirkt sich entscheidend auf die Bahn der Galaxie aus: „Obwohl sich die GMW zurzeit von der Milchstraße wegbewegt, werden die auf diese massereiche Galaxie wirkenden dynamischen Kräfte ihrem Flug Energie entziehen“, so die Forscher. „Dadurch wird sie in rund einer Milliarde Jahren umkehren und wieder auf das Milchstraßenzentrum zurücksteuern.“ Letztlich führt dieser Kollisionskurs dann zu einer Verschmelzung der beiden Galaxien.

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Verschmelzung in 2,4 Milliarden Jahren

Wann dies geschehen wird und was die Folgen wären, haben die Astronomen nun mithilfe mehrerer Simulationen ermittelt. Das Ergebnis: Die Kollision von Milchstraße und Großer Magellanscher Wolke könnte sich schon in rund 2,4 Milliarden Jahren ereignen. „Zwei Milliarden Jahre scheinen verglichen mit der menschlichen Lebensspanne lang, aber in kosmischen Maßstäben ist dies eine sehr kurze Zeit“, sagt Cautun.

Bei der Kollision wird die Große Magellansche Wolke komplett zerstört und von der Milchstraße aufgenommen. Diese wird zwar ihre Struktur aus Sternenscheibe und zentralem Bulge behalten, aber sich dennoch deutlich verändern, wie die Simulationen zeigen: Die Sternenmasse unserer Galaxie nimmt vor allem im Halo deutlich zu. Gleichzeitig lassen der Zustrom großer Gasmengen und die Turbulenzen im Milchstraßenzentrum das zentrale Schwarze Loch auf die 1,5- bis achtfache Masse anschwellen.

Milchstraße wird zum Quasar

„Das wird das Schwarze Loch im Milchstraßenzentrum aufwecken und zu einem aktiven Galaxienkern machen – einem Quasar“, berichtet Cautun. Das Schwarze Loch speit dabei starke Jets aus ultraschnellen Teilchen und energiereicher Strahlung weit ins All hinaus. „Unsere Nachfahren könnten dann ein spektakuläres kosmisches Schauspiel erleben: ein Feuerwerk extrem heller Strahlen-Jets, die vom Zentrum unserer Galaxie ausgehen“, schildert Cautuns Kollege Carlos Frenk das Szenario.

Beruhigend jedoch: Nach Schätzungen der Astronomen sind diese Strahlenjets keine unmittelbare Gefahr für die Erde und das Leben auf ihr: „Die Strahlung des aktiven Galaxienkerns wird nicht stark genug sein, um die irdische Ozonschicht zu zerstören. Es ist daher sehr unwahrscheinlich, dass dies eine ernste Gefahr für das irdische Leben darstellt“, so die Forscher.

Könnte die Sonne weggeschleudert werden?

Allerdings: Die Schwerkraftturbulenzen der Kollision werden zahlreiche Sterne aus ihren Bahnen schleudern und in den Halo der Milchstraße katapultieren. Ob auch die Sonne darunter sein könnte, lässt sich zwar nicht vorhersagen, es sei aber eher unwahrscheinlich, sagen die Astronomen. Denn von diesem Schicksal betroffen sind hauptsächlich Sterne nahe am galaktischen Zentrum und unsere Sonne kreist eher in einem „Vorort“ der Milchstraße.

Doch so bedrohlich die Aussicht auf eine Galaxienkollision auch scheint: Sie ist längst überfällig und könnte die Milchstraße endlich wieder zu einer ganz normalen Galaxie machen. Denn bisher ist unsere galaktische Heimat eher ein Sonderling unter den Galaxien ihres Typs: „Im Verhältnis zu ihrer Bulge-Masse ist das supermassereiche Schwarze Loch fast eine Größenordnung zu klein“, erklären die Astronomen. „Auch der stellare Halo ist zu massearm und metallarm.“

Wandel zur „normalen“ Galaxie

Die Verschmelzung mit der Großen Magellanschen Wolke aber könnte genau diese Anomalien beseitigen, so Cautun und seine Kollegen. Denn sowohl das zentrale Schwarze Loch als auch der stellare Halo der Milchstraße werden dadurch an Masse zunehmen. „Diese Kollision wird unsere Galaxie wieder in die Normalität zurückbringen“, betonen die Forscher. Vom Sonderling wird die Milchstraße dann wieder zu einer ganz normalen, durchschnittlichen Galaxie. (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2019; doi: 10.1093/mnras/sty3084)

Quelle: Durham University

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