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Astrophysik: Segue-2: Die masseärmste Zwerggalaxie

Die Zwerggalaxie Segue-2 im Umfeld der Milchstraße

Ein Astronomenteam um Evan N. Kirby von der University of California in Irvine bestimmte in den Außenbereichen unseres Milchstraßensystems die Masse einer sternarmen Zwerggalaxie. Sie stellte sich dabei als die bislang masseärmste Galaxie überhaupt heraus. Die Welteninsel enthält nur rund 1000 Sterne, ist aber dennoch kein Sternhaufen. Die Forscher stellten anhand von spektroskopischen Untersuchungen fest, dass sich in Segue-2 die Sterne sehr viel schneller bewegen, als sie es auf Grund der geringen Masse der Sternansammlung tun dürften und dennoch fliegen sie nicht auseinander. Sie vermuten daher, dass sich in Segue-2 eine Anhäufung der rätselhaften Dunklen Materie befindet, deren Masse auf die Sterne einwirkt und sie beschleunigt, aber gravitativ dennoch zusammenhält. Das Vorhandensein eines Halos aus Dunkler Materie ist eine der Grundvoraussetzungen für eine Galaxie. Segue-2 ist eine Abkürzung und steht für "Sloan Extension for Galactic Understanding and Evolution". Dies ist eine Himmelsdurchmusterung, um die Entstehung und Entwicklung unseres Milchstraßensystems besser zu verstehen.

Die Zwerggalaxie Segue-2 im Umfeld der Milchstraße | Im Hauptbild ist die berechnete Verteilung der Dunklen Materie im Umfeld des Milchstraßensystems dargestellt. Rote Farbtöne weisen auf hohe Konzentrationen hin, grüne auf niedrige. Die Sterne unserer Milchstraße befinden sich in der wießen Zone in der Bildmitte. Im Inset ist die Zwerggalaxie Segue-2 zu sehen, die nur über rund 150 Lichtjahre erstreckt.
Die Zwerggalaxie war bereits im Jahr 2009 von einem anderen Astronomenteam entdeckt worden, die erste Werte für Sterngehalt und Gesamtmasse angaben. Die neue Untersuchung von Kirby und seinen Koautoren zeigte nun, dass die damals gemachten Angaben zu hoch lagen. Tatsächlich erreicht Segue-2 nur etwa die 900-fache Leuchtkraft unserer Sonne. Unser Milchstraßensystem weist dagegen eine 20 Milliarden Mal höhere Leuchtkraft auf. Die Gesamtmasse von Segue-2 aus gewöhnlicher und Dunkler Materie liegt bei weniger als 150 000 Sonnenmassen und die Galaxie erstreckt sich nur über rund 150 Lichtjahre. Zum Vergleich: Unser Milchstraßensystem enthält rund 200 Milliarden Sonnenmassen und dehnt sich über rund 100 000 Lichtjahre aus.

Warum aber ist Segue-2 so klein und massearm? Die Astronomen um Kirby diskutieren hierfür zwei mögliche Szenarien: Segue-2 könnte sich einfach als kleine Galaxie mit der jetzigen Masse an Sternen gebildet haben. Sie könnte aber auch der letzte Überrest einer einstmals größeren Welteninsel sein, die durch Gezeitenwechselwirkung mit unserem Milchstraßensystem den größten Teil ihrer Sterne verloren hat.

Die Forscher um Kirby halten letztere Vorstellung für wahrscheinlicher, da sich auch Andeutungen eines Gezeitenstroms im Umfeld von Segue-2 finden. In diesem bewegen sich Sterne auf Umlaufbahnen um das Milchstraßensystem, die sie von der Zwerggalaxie wegführen. Solche Gezeitenströme wurden schon bei vielen anderen Zwerggalaxien im Umlauf um unsere Galaxis und um andere weiter entfernte Welteninseln beobachtet. Möglicherweise stellt Segue-2 nur die Spitze des Eisbergs dar und tausende noch masseärmerer Zwerggalaxien, die sich derzeit noch nicht nachweisen lassen, umrunden unser Milchstraßensystem.

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  • Quellen
Originalarbeit: Kirby, N. E. et al., The Astrophysical Journal 770:16 (16 Seiten), 2013

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