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Minimalmasse
für Galaxien entdeckt?
von Stefan Deiters
astronews.com
28. August 2008
Durch die Untersuchung der leuchtschwachen
Zwerggalaxien, die unsere Milchstraße umrunden, glauben amerikanische
Astronomen eine Minimalmasse für Galaxien entdeckt zu haben. Danach muss
eine Galaxie mindestens die 10 Millionen-fache Masse unserer Sonne haben. Der
Fund könnte wichtig sein, um die Dunkle Materie besser zu verstehen.
Haben offenbar alle die selbe Masse: die
Zwerggalaxien der Milchstraße.
Bild: UCI / J. Bullock / M.
Geha / R. Powell [Großansicht] |
"Wenn wir die minimale Masse von Galaxien kennen, können wir
besser verstehen, wie sich Dunkle Materie verhält, was letztlich entscheidend
dafür ist, die Existenz des Universums und unsere eigene besser zu verstehen",
erklärt Louis Strigari, vom Department of Physics and Astronomy der University of California in Irvine die Bedeutung der Entdeckung. Strigari ist Hauptautor
eines Beitrags für die heute erschienene Ausgabe des Wissenschaftsmagazins
Nature, in dem die Ergebnisse der Untersuchung beschrieben werden.
Aus was Dunkelmaterie besteht, wissen die Astronomen bis heute nicht, obwohl
sie entscheidend für die Strukturbildung im Universum sein dürfte. Man geht
nämlich davon aus,
dass Ansammlungen von Dunkelmaterie Ursache für die Bildung von Galaxien
sind. Kleinere Galaxien, so die Theorie, verschmelzen dann im Laufe der
Entwicklung zu immer größeren Objekten.
Die kleinsten bekannten Galaxien sind sogenannte Zwerggalaxien. Sie unterscheiden
sich erheblich in ihrer Leuchtkraft, die von der nur tausendfachen bis
hin zur 10 Millionen-fachen Leuchtkraft der Sonne reicht. Um die Milchstraße sind
inzwischen 22 dieser Zwerggalaxien bekannt. 18 davon haben die kalifornischen
Astronomen mit Hilfe verschiedener Teleskope nun genauer untersucht. Ihr Ziel:
Die Masse der Zwerggalaxien möglichst genau zu bestimmen. Dazu ermittelten sie
die Geschwindigkeit der Sterne in den einzelnen Systemen und daraus schließlich
die Masse der Galaxien.
Natürlich hatten die Astronomen angenommen, dass die leuchtkräftigsten
Galaxien auch die größte Masse aufweisen und die lichtschwachen Objekte nur eine
sehr geringe Masse haben. Zu ihrer Überraschung stellten sie aber fest, dass
alle Zwerggalaxien die selbe Masse hatten und etwa 10 Millionen mal massereicher
waren als unsere Sonne. Da Zwerggalaxien hauptsächlich aus Dunkler Materie
bestehen - das Verhältnis von normaler Materie zu Dunkelmaterie kann bis zu
1:10.000 betragen - verrät diese gefundene Minimalmasse einiges über
fundamentale Eigenschaften der Dunkelmaterie.
"Wir sind begeistert, denn die Galaxien, die wir hier vor uns haben, sind
nahezu unsichtbar und enthalten daher eine ungeheure Menge an Dunkelmaterie", so
James Bullock, der am Center for Cosmology der University of California in
Irvine arbeitet und auch an der Studie beteiligt war. "Das wird uns dabei
helfen, die Partikel, aus denen Dunkelmaterie besteht, besser zu verstehen und
uns zudem einiges darüber verraten, wie Galaxien im Universum entstehen."
Die Wissenschaftler vermuten, dass auch Dunkelmaterie-Klumpen ganz ohne
Sterne existieren können. Doch entdecken kann man nur Klumpen, in denen sich
zumindest einige Sterne finden lassen. Vielleicht bekommen die Forscher aber bald Hilfe
aus der Schweiz: Dort wird am CERN in wenigen Tagen der Large Hadron Collider
in
Betrieb gehen, an dem die Bedingungen kurz nach dem Urknall experimentell nachgestellt werden
sollen. Und vielleicht entstehen dabei, so die Hoffnung der Astronomen, auch
Teilchen, aus denen auch die Dunkelmaterie bestehen könnte.
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