Die Unendlichkeitsgalaxie (englisch: Infinity Galaxy) ist ein interagierendes Galaxienpaar im Sternbild Sextant. Sie erhielt ihren Namen, weil die Form der verschmelzenden Ringgalaxien an das mathematische Unendlichzeichen () erinnert.
Beschreibung Die Galaxie wurde 2025 auf Archivmaterial des COSMOS-Web-Projekts von den Astronomen Pieter van Dokkum (Yale University) und Gabriel Brammer (Universität Kopenhagen) entdeckt. Das COSMOS-Web-Projekt veröffentlichte basierend auf Daten des James-Webb-Weltraumteleskops die umfassendste Karte des Universums mit fast 800.000 Galaxien.Jusuf Hatic: COSMOS: "Umfassendste Karte des Universums" erfasst gut 800.000 Galaxien und wirft Fragen auf
Aufgrund der gemessenen Rotverschiebung und der Lichtlaufzeit wird die Unendlichkeitsgalaxie heute so wahrgenommen, wie sie vor etwa 8,3 Milliarden Jahren aussah.Vgl. Finch, Unendlichkeits-Galaxie (wie unter Weblinks): „Rückblickzeit von etwa 8,3 Milliarden Jahren“. Die Entdecker schätzen aufgrund der Radialgeschwindigkeiten der beiden Teilgalaxien, dass die Kollision rund 50 Millionen Jahre vor dem beobachteten Zustand stattgefunden hat.Dokkum, Brammer et al.: The ∞ Galaxy (wie unter Literatur), S. 9. Durch die Schockwelle wurden die beiden Einzelgalaxien zu Ringgalaxien verformt, während es sich ursprünglich um Spiralgalaxien handelte.
Beobachtungen mit der NIRCam des James-Webb-Weltraumteleskops zeigen, dass die Doppelgalaxie aus zwei kompakten Kernen mit jeweils etwa 1011 Sonnenmassen besteht, die rund 10 Kiloparsec voneinander entfernt sind.
Schwarzes Loch und Implikationen Außer in den Galaxien-Kernen enthält das Objekt ein weiteres supermassereiches Schwarzes Loch von etwa 106 Sonnenmassen, wie sich aus Spektren des Keck-Teleskops, Radiodaten des Very Large Array und Röntgendaten des Chandra-Teleskops ergibt. Dieses Schwarze Loch befindet sich im Kollisionsgebiet zwischen den beiden Einzelgalaxien.
Nach Ansicht der Entdecker könnte sich dieses dritte Schwarze Loch unmittelbar nach der Kollision gebildet haben, als Gas durch Stoßwellen komprimiert wurde – ein Hinweis darauf, dass eine direkte Entstehung supermassereicher Schwarzer Löcher unter extremen Bedingungen möglich ist, ohne den „Umweg“ über massereiche Sterne zu nehmen.Dokkum, Brammer et al.: Further evidence (wie unter Literatur), S. 1ff.Vgl. für den gesamten Abschnitt auch Althaus, Unendlichkeitsgalaxie (wie unter Weblinks).
Alternativ könnte das Schwarze Loch zwar auch „entflohen“ sein oder zu einer verdeckten Hintergrundgalaxie gehören. Doch erbrachte die Messung der Dopplerverschiebung von Emissionslinien über die Gaswolke hinweg, dass die Geschwindigkeit des Schwarzen Lochs sich exakt in der mittleren Geschwindigkeitsverteilung des umgebenden Gases befindet und mit ihr bis auf ±50 km/s übereinstimmt. Dies spricht für eine Entstehung des Schwarzen Lochs in situ (an Ort und Stelle) und legt damit seinen Ursprung aus Kollision und stoßinduzierter Kompression nahe.
Dadurch hat die Unendlichkeitsgalaxie erhebliche Implikationen für die kosmologischen Modelle, da sie die Möglichkeit einer frühen Entstehung von supermassereichen Schwarzen Löchern aus dem direkten Kollaps von Gaswolken nahelegt. Der Mitentdecker Pieter van Dokkum sieht nun die theoretische Astrophysik am Zug, um durch hydrodynamische Simulationen zu prüfen, ob unter den Bedingungen der Galaxienkollision tatsächlich ein Schwarzes Loch aus einer gravitativ kollabierenden Gaswolke entstehen kann.Finch, Unendlichkeits-Galaxie (wie unter Weblinks). Vgl. auch Dieter Petereit: Die Unendlichkeitsgalaxie und ihre drei Schwarzen Löcher: JWST blickt auf eine kosmische Sensation. In: t3n.de, 17. Juli 2025 online
Literatur Pieter van Dokkum, Gabriel Brammer, Josephine F. W. Baggen, Michael A. Keim, Priyamvada Natarajan, Imad Pasha: The ∞ Galaxy: A Candidate Direct-collapse Supermassive Black Hole between Two Massive, Ringed Nuclei (2025), in: The Astrophysical Journal Letters, Volume 988/Issue 6, L6 (13 Seiten). (DOI:10.3847/2041-8213/addcfe) (PDF-Download-Link, 21,5 MB) Pieter van Dokkum, Gabriel Brammer, Connor Jennings, Imad Pasha, Josephine F. W. Baggen: Further Evidence for a Direct-Collapse Origin of the Supermassive Black Hole at the Center of the Infinity Galaxy (2025), in: The Astrophysical Journal Letters, Volume 988/Issue 2, L48 (9 Seiten). (DOI:10.48550/arXiv.2506.15619) (PDF-Download-Link, 4,8 MB)
Weblinks
Tilman Althaus: Was passiert in der »Unendlichkeitsgalaxie«? In: Spektrum.de, 17. Juli 2025 online Peter Finch: Die Unendlichkeits-Galaxie: Eine kosmische Kollision schmiedet ein neues Verständnis für die Entstehung von Schwarzen Löchern. In: Martin Cid Magazine DE, 23. Juli 2025 online
Einzelnachweise
Kategorie:Galaxienpaar Kategorie:Astronomisches Objekt (entdeckt 2025)