Rätsel um Satellitengalaxien

  • 02. February 2018

Beobachtungen von Zwerggalaxien im Sternbild Centaurus wider­sprechen Standard­modell des Kosmologie.

Unsere Milchstraße ist wie andere große Stern­systeme von kleineren Galaxien umgeben, die sie als Satelliten umkreisen. Laut dem Standard­modell, mit dem Astronomen die Entstehung von Galaxien beschreiben, sollten diese Satelliten­galaxien zufällig verteilt und ungeordnet die Mutter­galaxien umlaufen. Das Standard­modell geht davon aus, dass alle Galaxien überwiegend aus unsicht­barer dunkler Materie bestehen, die aber noch nie direkt nachge­wiesen werden konnte. Beobach­tungen der Milchstraße und der Andromeda­galaxie wider­sprechen jedoch dem Modell: Vor wenigen Jahren entdeckten Astro­nomen dort Satelliten­galaxien, die auf scheiben­förmigen Ebenen um die großen Galaxien ange­ordnet sind und sich gemeinsam im gleichen Drehsinn bewegen.

Abb.: Die Galaxie Centaurus A mit ihrem markanten Staubband. Astronomische Beobachtungen ihrer Satellitengalaxien zeigen Eigenschaften, die im Widerspruch zum gängigen kosmologischen Modell stehen. (Bild: C. Wolf / SkyMapper, ANU)

Abb.: Die Galaxie Centaurus A mit ihrem markanten Staubband. Astronomische Beobachtungen ihrer Satellitengalaxien zeigen Eigenschaften, die im Widerspruch zum gängigen kosmologischen Modell stehen. (Bild: C. Wolf / SkyMapper, ANU)

Verfechter des Standard­modells haben diese Strukturen als Einzel­fälle inter­pretiert. Neue Befunde von Forschern um Oliver Müller von der Univer­sität Basel deuten nun aber darauf hin, dass es sich nicht um statis­tische Ausreißer, sondern um ein weit verbrei­tetes Phänomen handelt. Die Forscher analy­sierten die Bewegung von Satelliten­galaxien rund um Centaurus A, eine Galaxie, die rund dreizehn Millionen Licht­jahre entfernt ist. Die Satelliten­galaxien sind in einer Ebene angeordnet, welche senkrecht zur Mutter­galaxie steht. Diese Ebene ist in einem günstigen Winkel zur Erde ausge­richtet, sodass sich anhand des Doppler­effekts des Stern­lichts bestimmen lässt, wie sich die Objekte bewegen.

So konnten die Forscher nachweisen, dass 14 von 16 Satelliten­galaxien einem gemeinsamen Bewegungs­muster folgen und innerhalb der Ebene um die Haupt­galaxie rotieren. Gemäß Modell­simulationen mit dunkler Materie dürfte sich aber höchstens ein halbes Prozent der Satelliten­systeme im nahen Universum so verhalten. „Die kohärente Bewegung scheint ein univer­selles Phänomen zu sein, das nach neuen Erklä­rungen verlangt“, sagt Oliver Müller. Denn die astro­nomischen Beobach­tungen stehen im Wider­spruch zu den Simu­lationen. Ein Zufall lässt sich aus­schließen, zumal dieser Befund nach Milchstraße und Andromedag­alaxie nun bei Centaurus A bereits zum dritten Mal nachge­wiesen werden konnte.

Mit dem kosmo­logischen Standard­modell kann die Entstehung solcher Strukturen jeden­falls nicht erklärt werden. Hingegen stärken die Resul­tate die Vermutung, dass Satelliten­galaxien bei der Kollision zweier Galaxien ent­standen sind und keine dunkle Materie enthalten.

U. Basel / JOL

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