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Kosmologie: Die Sterne schießen zurück

Nur ein überraschend kleiner Teil des kosmischen Baumaterials steckt in Sternen. Eine besonders kompakte und aktive Galaxie, aus der immense Gasmengen strömen, könnte dies erklären.
Galaxie Messier 82

Im Lauf der letzten Jahrzehnte bekamen die Astronomen eine immer klarere Vorstellung von der Entwicklung unseres Universums. Das so genannte Standardmodell erwies sich als enorm erfolgreich und erlaubte, viele kosmologische Beobachtungen zu beschreiben. Was sich jedoch auf vergleichsweise kleinen astronomischen Skalen abspielt, bringt Physiker oft noch in Erklärungsnot. Den einfachsten Modellen zufolge sollte so gut wie alle baryonische Materie – solche Teilchen, die Atome und Moleküle formen – als Baumaterial von Sternen in Galaxien vorliegen. Doch dort befindet sich nur etwa ein Zehntel der erwarteten Menge. Ein Team um den britischen Wissenschaftler James E. Geach entdeckte einen Mechanismus, der entscheidend zur intergalaktischen Materie beigetragen haben könnte. Die Forscher fanden eine Galaxie, die gewaltige Gasmengen in den offenen Weltraum ausstößt.

Das Problem ist unter Astronomen lange bekannt (und hat nichts mit der so genannten "Dunklen Materie" zu tun). Einfachen Annahmen nach würde man erwarten, dass das Gas im frühen Universum im Lauf der Zeit den Gesetzen der Gravitation folgte und so allmählich immer dichtere Objekte und schließlich Galaxien mit Sternen bildete. Das hätte unweigerlich dazu geführt, dass inzwischen fast alle baryonische Materie in Form von Sternen vorliegen sollte. Doch tatsächlich ist das nur bei einem kleinen Teil so, wie Astronomen aus vielen unabhängigen Beobachtungen wissen. In Galaxien wie der Milchstraße befinden sich heute nur 10 bis 20 Prozent von der Materie, welche die Gravitation inzwischen eigentlich dort hineingesogen haben sollte. Der Rest ist wahrscheinlich irgendwo außerhalb, im diffusen intergalaktischen Medium.

Wie konnte es dazu kommen? Theoretiker vermuten schon länger, dass so genannte Rückkopplungsmechanismen mithelfen, das Gas wieder ins All zu treiben ("galaktischer Wind"). Sterne sind alles andere als statisch. Wenn sich sehr massereiche Exemplare bilden, explodieren sie vergleichsweise bald als Supernova und geben ungeheure Mengen Energie an das umliegende Gas ab. ...

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  • Quellen

Geach, J. E. et al.: Stellar Feedback as the Origin of an Extended Molecular Outflow in a Starburst Galaxy. In: Nature 516, S. 68 - 70, 2014

Hopkins, P. F.: Astrophysics: Stars Fight Back. In: Nature 516, S. 44 - 45, 2014

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