Die Euclid-Mission der Europäischen Weltraumorganisation hat unser Verständnis der galaktischen Entwicklung bereits nach nur einem Betriebsjahr verändert, indem sie 1,2 Millionen Galaxien beobachtete und wichtige Erkenntnisse darüber enthüllte, wie diese kosmischen Strukturen entstehen und wachsen. Das außergewöhnliche Sichtfeld und die Empfindlichkeit des Teleskops verändern unser Wissen über die galaktische Struktur, von den größten Spiralgalaxien bis hin zu den lichtschwächsten Zwerggalaxien.
Enthüllung der galaktischen Stimmgabel
Seit Jahrzehnten verwenden Astronomen das Diagramm der „galaktischen Stimmgabel“, um Galaxien anhand ihrer Form zu klassifizieren: rechts Spiralen, links Ellipsen. Euklid vervollständigt nun die Details und enthüllt, wie sich Galaxien durch Verschmelzung und Gaserschöpfung von blauen, sternbildenden Spiralen zu roten, ruhenden Ellipsen entwickeln.
„Euclid bietet eine beispiellose Kombination aus Schärfe und Himmelsabdeckung – es wird den gesamten extragalaktischen Himmel kartieren“, sagt Maximilian Fabricius, Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik. „Zum ersten Mal können wir systematisch untersuchen, wie die Formen und zentralen Strukturen von Galaxien auf wirklich kosmischen Skalen mit ihrer Entstehungsgeschichte zusammenhängen.“
Wachstum von Schwarzen Löchern durch galaktische Fusionen
Eine wichtige Erkenntnis aus Euclids erster Datenveröffentlichung ist die Verbreitung von „Sekundärkernen“ in verschmelzenden Galaxien. Dabei handelt es sich um potenzielle künftige supermassive Doppelsterne von Schwarzen Löchern, die entstehen, wenn Galaxien kollidieren und ihre zentralen Schwarzen Löcher spiralförmig zusammenwachsen.
Der Prozess ist unvermeidlich: Wenn Galaxien verschmelzen, umkreisen ihre supermassereichen Schwarzen Löcher einander und senden dabei Gravitationswellen aus, die den Drehimpuls vom System wegtragen. Dies führt dazu, dass die Schwarzen Löcher spiralförmig näher zusammenrücken, bis sie kollidieren und ein noch massereicheres Schwarzes Loch bilden. Dieses durch Verschmelzung hervorgerufene Wachstum ist ein Hauptmechanismus für die Entstehung riesiger elliptischer Galaxien.
„Die massereichsten Schwarzen Löcher liegen in den Zentren riesiger elliptischer Galaxien und wachsen vermutlich hauptsächlich durch Verschmelzungen mit anderen supermassereichen Schwarzen Löchern“, erklärt Fabricius. „Durch die Erkennung und Analyse sekundärer Kerne ermöglicht uns Euclid zu erforschen, wie diese riesigen Schwarzen Löcher weiter wachsen – und wie ihr Wachstum die Galaxien beeinflusst, in denen sie sich befinden.“
Entdeckung der verborgenen Population von Zwerggalaxien
Die Empfindlichkeit von Euklid hat auch eine überraschende Fülle an Zwerggalaxien offenbart, die zu lichtschwach sind, um mit früheren Teleskopen im Detail beobachtet zu werden. Die Mission hat bereits 2.674 Zwerggalaxien identifiziert, von denen viele kompakte blaue Kerne oder Kugelsternhaufen enthalten.
Es wird angenommen, dass diese Zwerggalaxien die Bausteine größerer Galaxien wie der Milchstraße sind, und ihre Entdeckung verändert unser Verständnis der galaktischen Struktur. Die Verbreitung von Zwerggalaxien legt nahe, dass das Universum eher von kleinen, schwachen Strukturen als von großen Spiralgalaxien dominiert wird.
Ein Blick auf die Zukunft
Die erste Datenveröffentlichung von Euclid deckt nur 0,5 % des endgültigen Datensatzes der Mission ab. Bis zum Ende seiner sechsjährigen Hauptmission wird Euclid Dutzende Millionen Galaxien untersucht haben, was weitere Durchbrüche in unserem Verständnis der kosmischen Evolution verspricht.
Die Fähigkeit des Teleskops, den extragalaktischen Himmel in beispielloser Detailgenauigkeit abzubilden, revolutioniert bereits jetzt unsere Sicht auf das Universum, und seine zukünftigen Entdeckungen werden zweifellos unser Verständnis der galaktischen Struktur und Entwicklung neu gestalten.
Euklid erweist sich als transformative Mission, die die komplizierten Zusammenhänge zwischen Galaxien, Schwarzen Löchern und der gesamten Entwicklung des Kosmos aufdeckt
