Die Wissenschaft

Galaxy Zoo 1 und 2 haben bereits eine Menge neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse geliefert -- im Abschnitt 'Über uns' steht mehr dazu, was wir mit den vielen Mausklicks unserer Freiwilligen angestellt haben. Allerdings geben uns diese beiden Projekte nur Einblicke in unsere kosmische Nachbarschaft. Mit Galaxy Zoo: Hubble können wir weiter in der Vergangenheit zurückblicken als je zuvor, und verstehen, wie sich unser Kosmos mit der Zeit verändert hat.

Was wir herausfinden möchten

Genau wie im ursprünglichen Galaxy Zoo geht es auch bei diesem Projekt darum, Informationen über die Formen von Galaxien zu sammeln. Die Form sagt eine Menge über die weiteren Eigenschaften der Galaxie aus. Handelt es sich um eine Spiralgalaxie? Dann haben wir es normalerweise -- aber, und das ist wichtig, nicht immer -- mit einer sich drehenden Scheibe zu tun, die viel Rohmaterial für sich stetig neu bildende Sterne enthält. Eine typische elliptische Galaxie dagegen enthält ältere Sterne und hat längst damit aufgehört, neue Sterne zu bilden.

Zu diesen Regeln gibt es Ausnahmen -- und eines der wichtigsten bisherigen Galaxy Zoo-Ergebnisse bestand darin, solche Ausnahmen zu dokumentieren --, aber sie zeigen nichtsdestotrotz, wie wichtig es ist, die Form einer Galaxie zu kennen. Mit Galaxy Zoo: Hubble wollen wir schauen, wie sich die Formenvielfalt der Galaxien mit der Zeit verändert hat. Früher entstanden mehr Sterne als heute. Sollten wir daher mehr Spiralgalaxien erwarten? Oder gab es früher mehr bläuliche elliptische Galaxien? Das möchten wir gerne von Ihnen wissen.

Eine weitere sehr wichtige Frage betrifft die Anzahl der verschmelzenden Galaxien. Wir wissen, dass Verschmelzungsvorgänge die betroffenen Galaxien radikal verändert; ein Patentrezept, um eine elliptische Galaxie zu erzeugen, besteht darin, zwei Spiralgalaxien zusammenstoßen zu lassen. Die Frage ist, welche Rolle solchen Verschmelzungen zukommt, wenn wir die heutige Formenvielfalt der Galaxien erklären wollen. Um diese Frage zu beantworten, müssen wir wissen, wie häufig verschmelzende Galaxien in der Vergangenheit waren. Die verschmelzenden Galaxien von gestern sind eben in vielen Fällen die Galaxien von heute.

Jede der Fragen, die wir stellen, dient dazu, nützliche Informationen aus dem Bildmaterial herauszukitzeln. Die Form von elliptischen Galaxien gibt Aufschluss über ihre Vergangenheit, und viele Spiralgalaxien -- inklusive unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße -- haben Balken in ihren Zentralbereichen. Wie diese Balken entstehen, wie lange sie bestehen bleiben und wie sie mit der Evolution der Galaxien zusammenhängen, wird derzeit heiß diskutiert. Der Vergleich von Hubble- und Sloan-Daten hilft uns, hier Antworten zu finden.

Man kann zu den Galaxien noch weitere Fragen stellen: Welcher Anteil der Galaxien hat zwei, drei, oder noch mehr Arme? Wie eng sind die Spiralarme 'aufgewickelt'? Ist die zentrale Verdickung (der Bulge) rund oder eher kastenartig? Wie viele Galaxien mit 'irregulären' Formen gibt es? Wenn wir die Feinheiten der Galaxienentstehung verstehen wollen, müssen wir diese Fragen für jede einzelne Galaxie -- Schritt für Schritt, eine Galaxie zur Zeit -- beantworten.

Diejenigen von Ihnen, die bereits bei Galaxy Zoo 2 dabei waren, werden bemerkt haben, dass es eine Reihe ganz neuer Fragen gibt. Frühere Untersuchungen zu den Formen der von Hubble beobachteten Galaxien haben gezeigt, dass dort eine größere Zahl von irregulären Galaxien vorkommt, und wir wollen nun die erste systematische Untersuchung dieser hochinteressanten Objekte durchführen.

All diese Fragen -- und nicht nur die -- möchten wir beantworten. Das Hauptziel besteht darin, eine Datenbank aufzubauen, in der detaillierte Informationen zur Form fast jeder Galaxie zu finden sind, die das Weltraumteleskop Hubble jemals gesehen hat. Solch eine Datenbank wird für die Astronomen eine höchst wertvolle Ressource darstellen. Kurz gesagt: Wir möchten alles herausfinden, was sich über das Erscheinungsbild von Galaxien nur herausfinden lässt!

Wenn Sie die Seite 'Wie mache ich mit?' gelesen haben, dann wissen Sie bereits, dass wir Sie auch bitten, nach selteneren Objekten Ausschau zu halten.

Seltene Objekte

Die scharfen Augen der Freiwilligen von Galaxy Zoo haben bereits eine ganze Reihe von merkwürdigen und verwunderlichen Objekten gefunden -- typischerweise geht es in den lebendigsten Diskussionen in unserem Forum um solche Entdeckungen. Wir möchten unsere Freiwilligen gerne bei der Suche nach bestimmten Arten von seltenen Objekten unterstützen. Ausgehend von den bislang gefundenen Objekten haben wir daher für Galaxy Zoo 2 einige Beispiele zusammengestellt.

Gravitationslinsen

Gravitationslinsen sind Galaxien und Galaxiengruppen, deren Masse das daran vorbeistreichende Licht weiter entfernter Objekte so ablenkt, dass die Hintergrundgalaxien zu Bogenabschnitten oder Ringen verzerrt werden, oder dass um sie herum symmetrische Anordnungen gleich mehrerer Bilder der gleichen fernen Galaxien oder Quasare am Himmel erscheinen. Allerdings kommt es nur sehr selten vor, dass massereiche Vordergrundgalaxie und Hintergrundgalaxie von der Erde aus gesehen so exakt hintereinander stehen, dass sich solche Effekte ergeben: Nur etwa jede tausendste elliptische Galaxie wirkt als Gravitationslinse. In einigen Fällen lassen sich Gravitationslinsen mit Hilfe von cleverer Bilderkennungssoftware finden, doch die interessantesten Fälle sind zu kompliziert für solche automatische Erkennung. Menschen scheinen dagegen sehr gut darin zu sein, die verräterischen Anzeichen für Gravitationslinsen zu erkennen!

Warum möchten wir mehr über Gravitationslinsen wissen? Der Abstand der verschiedenen Bilder ein und desselben Hintergrundobjekts kann genutzt werden, um die Masse der Linsen-Galaxie zu bestimmen, und Massenbestimmungen sind in der Astronomie typischer Weise sehr schwierig. Haben wir die Masse der Linse gemessen, dann wissen wir auch, wie stark die Linse ist -- und um welchen Faktor sie vergrößert. Die 'durch die Linse' sichtbaren Bilder sind typischer Weise zehn bis hundert Mal heller als ohne Linse; wir können Gravitationslinsen daher als kosmische Teleskope verwenden, um extrem weit entfernte Regionen des Universums zu beobachten. Und wie immer gilt auch hier: je mehr Teleskope, desto besser!

Verschmelzende Galaxien

Galaxien können auf zwei Arten und Weisen wachsen: indem sie Sterne bilden oder indem sie miteinander verschmelzen. Heutigen Theorien der Galaxienentstehung zufolge sollten im Kosmos eine Menge Verschmelzungen stattfinden, und tatsächlich sehen wir viele Beispiele dafür. Doch zuverlässig nachzumessen, wie viele Verschmelzungen dort draußen passieren, ist sehr schwierig. Dazu braucht man große Stichproben, und wachsame Augen -- klingt ganz nach einem Job für Galaxy Zoo!

Lass dich überraschen: Hannys Voorwerp

Eine der aufregendsten Entdeckungen des ersten Galaxy Zoo kam aus heiterem Himmel. Eine Galaxy Zoo-Freiwillige, die holländische Lehrertin Hanny Van Arkel, stellte ein Bild ins Galaxy Zoo-Forum und fragte 'Was ist denn das blaue Dingsel da unten?' Niemand wusste eine Antwort. Das Objekt wurde als Hannys 'Voorwerp' bekannt, nach dem holländischen Wort für 'Objekt'. Das SDSS-Bild des Objekts konnte uns bei der Identifikation nicht weiterhelfen. Daher nahmen wir weitere Beobachtungen mit anderen Teleskopen vor -- im sichtbaren und im UV-Licht, im Radiobereich, mit Röntgenmessungen durch mehrere Satelliten und mit herrlichen Bildern des Weltraumteleskops Hubble.

Links zum Blog (auf Englisch):


Das Vorweerp ist oben abgebildet. Sie können auf diesem (englischsprachigen) Artikel aus dem Galaxy Zoo-Blog mehr darüber lesen: The Mystery Deepens.

Bei den wahrscheinlichsten Lösungsansätzen, die sich aus unseren Daten ergeben, steckt hinter dem Voorwerp-Phänomen ein hell strahlender Quasar im Zentrum der direkt über dem Voorwerp sichtbaren Galaxie. Quasare sind auffällige Lichterscheinungen, die das Wachstum eines supermassereichen Schwarzen Loches begleiten. Dieser Quasar hier muss allerdings entweder im Laufe der letzten 100.000 Jahre oder so inaktiv geworden sein und hat dabei zum Leuchten angeregtes Gas zurückgelassen, oder aber er ist von uns aus gesehen so gut versteckt, dass noch nicht einmal Röntgenteleskope die Strahlung nachweisen können, die er aussendet. Beide Möglichkeiten hätten wichtige Konsequenzen für unser heutiges Bild von Quasaren, und wir bemühen uns eifrig darum, herauszufinden, welche der Möglichkeiten die richtige ist -- und verfolgen außerdem kleinere Beispiele für 'voorwerpjes' die Zoonies gefunden haben.

Das Voorwerp ist nur eines der vielen interessanten und verwunderlichen Objekte, die Teilnehmer im Galaxy Zoo gefunden haben. Ein weiteres Beispiel ist eine Sammlung kleiner, runder und offenbar grünlicher Objekte, die als Galaxy Zoo-Erbsen bekannt geworden sind. Astronomen -- und Zoonies -- sind eifrig dabei, diesen Objekten auf die Spur zu kommen. So etwas findet man in Projekten wie dem Zoo, aber nirgendwo sonst. Computer werden langsam besser darin werden, Galaxien zu klassifizieren. Aber ein Bild zu betrachten und zu fragen 'Was ist denn dieses merkwürdige Ding dort?' ist eine ganz und gar menschliche Angelegenheit.

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