Hubble entdeckt Galaxie, die fast nur aus schwarzer Materie besteht
Lichtschwach, sternenleer und extrem massereich: Die Galaxie CDG-2 widerspricht dem gewohnten Bild kosmischer Nachbarn. Wo Astronomen nur lose Sternhaufen vermuteten, verbirgt sich fast nur Dunkle Materie.
Es unterscheidet sich damit signifikant von den meisten bisher bekannten kosmischen Strukturen: In gewöhnlichen Galaxien wie der Milchstraße liegt das Verhältnis von Dunkler zu sichtbarer Materie bei etwa fünf zu eins. Bei CDG-2 dominiert die unsichtbare Substanz jedoch fast vollständig.
Das System ist extrem lichtschwach und ähnelt eher einem kosmischen Gespenst als einer klassischen Spiralgalaxie. Ohne die dichten Sternhaufen, die wie Bojen im dunklen Meer wirken, wäre das Objekt für die Wissenschaftler praktisch unauffindbar geblieben.
Die Bestätigung der Struktur gelang durch die Kombination von Daten verschiedener Observatorien. Wie das Hubble Teleskop dokumentierte, zeigten statistische Analysen ein schwaches Glimmen um die Sternhaufen. David Li von der University of Toronto erklärte, dass das die erste Galaxie sei, die ausschließlich durch ihre Kugelsternhaufen aufgespürt wurde.
Unter konservativen Annahmen repräsentieren die vier Cluster die gesamte Kugelsternhaufen-Population des Systems.
Dieses Bild der dunklen Galaxie CDG-2 wurde von der ACS (Advanced Camera for Surveys) des Hubble-Weltraumteleskops aufgenommen, ergänzt durch Daten der Euclid-Weltraummission der Europäischen Weltraumorganisation.
Die Entdeckung liefert neue Erkenntnisse zu CDG-1. Dabei handelt es sich um einen weiteren Kandidaten, der nun möglicherweise als noch extremeres Gegenstück ohne jegliche Sterne außerhalb seiner Cluster eingestuft wird. Kugelsternhaufen erweisen sich somit als wichtige Werkzeuge für Astronomen. Die in den Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Ergebnisse bestätigen, dass sie als verlässliche Indikatoren dienen, um die schwer fassbaren Objekte im Kosmos zu kartieren.
Was denkt ihr über die Existenz solcher Geister-Galaxien aus Dunkler Materie? Haltet ihr noch extremere Objekte ohne jegliche Sterne für möglich? Schreibt uns eure Meinung in die Kommentare!
Siehe auch:
Geister-Galaxie im Perseus-Haufen
Forscher machten im rund 300 Millionen Lichtjahre entfernten Perseus-Galaxienhaufen eine bizarre Entdeckung. Was bislang als lose Ansammlung von vier Kugelsternhaufen galt, ist in Wahrheit das sichtbare Gerüst einer massiven Dunklen Galaxie. Das neu identifizierte System mit der Bezeichnung CDG-2 besteht zu 99 Prozent aus Dunkler Materie.Es unterscheidet sich damit signifikant von den meisten bisher bekannten kosmischen Strukturen: In gewöhnlichen Galaxien wie der Milchstraße liegt das Verhältnis von Dunkler zu sichtbarer Materie bei etwa fünf zu eins. Bei CDG-2 dominiert die unsichtbare Substanz jedoch fast vollständig.
Das System ist extrem lichtschwach und ähnelt eher einem kosmischen Gespenst als einer klassischen Spiralgalaxie. Ohne die dichten Sternhaufen, die wie Bojen im dunklen Meer wirken, wäre das Objekt für die Wissenschaftler praktisch unauffindbar geblieben.
Die Bestätigung der Struktur gelang durch die Kombination von Daten verschiedener Observatorien. Wie das Hubble Teleskop dokumentierte, zeigten statistische Analysen ein schwaches Glimmen um die Sternhaufen. David Li von der University of Toronto erklärte, dass das die erste Galaxie sei, die ausschließlich durch ihre Kugelsternhaufen aufgespürt wurde.
Unter konservativen Annahmen repräsentieren die vier Cluster die gesamte Kugelsternhaufen-Population des Systems.
Dieses Bild der dunklen Galaxie CDG-2 wurde von der ACS (Advanced Camera for Surveys) des Hubble-Weltraumteleskops aufgenommen, ergänzt durch Daten der Euclid-Weltraummission der Europäischen Weltraumorganisation.
Struktur und fehlende Sterne
Wissenschaftler vermuten, dass CDG-2 in der Vergangenheit durchaus normale Sterne bildete. Durch gravitative Wechselwirkungen mit anderen massereichen Galaxien im Perseus-Haufen wurde das sternbildende Gas jedoch wahrscheinlich entrissen. Ohne Gas kommt die Sternentstehung zum Erliegen. Zurück blieb das stabile Halo aus Dunkler Materie. Lediglich die stark gebundenen Kugelsternhaufen konnten den massiven Gezeitenkräften widerstehen.Hubble Weltraumteleskop: Geschichte und Meilensteine
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1990
24. April 1990Start und Aussetzen von Hubble in die Erdumlaufbahn
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1993
Dezember 1993Erste große Reparaturmission (Korrektur des Spiegelfehlers)
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1995
1995Aufnahme des legendären "Hubble Deep Field" - erste Tiefenaufnahme ferner Galaxien des frühen Universums
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1998
1998-2009Weitere Wartungsmissionen (Instrumente-Upgrades, Lebensverlängerung)
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2016
2016Rekord: Über eine Million wissenschaftliche Beobachtungen mit Hubble
Einblick in das dunkle Universum
Die verbliebenen Sternhaufen machen etwa 16 Prozent der gesamten Leuchtkraft aus. Insgesamt entspricht die Helligkeit der Galaxie nur noch der von sechs Millionen sonnenähnlichen Sternen. Das ist ein geringer Wert für eine galaktische Struktur der Ausdehnung. Die Kombination aus Weltraumteleskopen wie Hubble und Euclid sowie bodengebundenen Observatorien wie dem Subaru-Teleskop war entscheidend, um die feinen Details aufzulösen.Die Entdeckung liefert neue Erkenntnisse zu CDG-1. Dabei handelt es sich um einen weiteren Kandidaten, der nun möglicherweise als noch extremeres Gegenstück ohne jegliche Sterne außerhalb seiner Cluster eingestuft wird. Kugelsternhaufen erweisen sich somit als wichtige Werkzeuge für Astronomen. Die in den Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Ergebnisse bestätigen, dass sie als verlässliche Indikatoren dienen, um die schwer fassbaren Objekte im Kosmos zu kartieren.
Was denkt ihr über die Existenz solcher Geister-Galaxien aus Dunkler Materie? Haltet ihr noch extremere Objekte ohne jegliche Sterne für möglich? Schreibt uns eure Meinung in die Kommentare!
Was ist die Dunkle Galaxie CDG-2?
CDG-2 (Candidate Dark Galaxy 2) ist eine neu entdeckte Galaxie, die zu 99 Prozent aus Dunkler Materie besteht. Sie befindet sich im Perseus-Galaxienhaufen, rund 245 bis 300 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Im Gegensatz zu normalen Galaxien, in denen Dunkle Materie die sichtbare Materie im Verhältnis 5:1 überwiegt, ist CDG-2 nahezu unsichtbar und extrem lichtschwach.
Die Helligkeit von CDG-2 entspricht lediglich der von etwa sechs Millionen sonnenähnlichen Sternen - ein Bruchteil dessen, was selbst kleine Galaxien normalerweise aufweisen. Damit gilt CDG-2 als eine der am stärksten von Dunkler Materie dominierten Galaxien, die je beobachtet wurden. Die Ergebnisse wurden in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
Die Helligkeit von CDG-2 entspricht lediglich der von etwa sechs Millionen sonnenähnlichen Sternen - ein Bruchteil dessen, was selbst kleine Galaxien normalerweise aufweisen. Damit gilt CDG-2 als eine der am stärksten von Dunkler Materie dominierten Galaxien, die je beobachtet wurden. Die Ergebnisse wurden in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
Wie wurde CDG-2 überhaupt entdeckt?
Die Entdeckung gelang über einen cleveren Umweg: Das Forscherteam um David Li von der University of Toronto suchte gezielt nach eng beieinanderliegenden Kugelsternhaufen (Globular Clusters), die auf eine verborgene Galaxie hindeuten könnten. Das Hubble-Weltraumteleskop identifizierte vier solcher Kugelsternhaufen im Perseus-Haufen.
Anschließend kombinierten die Astronomen Daten von Hubble, dem ESA-Weltraumteleskop Euclid und dem japanischen Subaru-Teleskop auf Hawaii. Dabei zeigte sich ein extrem schwaches Leuchten rund um die Kugelsternhaufen - der Beweis für eine nahezu unsichtbare Galaxie dahinter. CDG-2 ist die erste Galaxie, die ausschließlich über ihre Kugelsternhaufen-Population nachgewiesen wurde.
Anschließend kombinierten die Astronomen Daten von Hubble, dem ESA-Weltraumteleskop Euclid und dem japanischen Subaru-Teleskop auf Hawaii. Dabei zeigte sich ein extrem schwaches Leuchten rund um die Kugelsternhaufen - der Beweis für eine nahezu unsichtbare Galaxie dahinter. CDG-2 ist die erste Galaxie, die ausschließlich über ihre Kugelsternhaufen-Population nachgewiesen wurde.
Was genau ist Dunkle Materie?
Dunkle Materie ist eine unsichtbare Form von Materie, die nicht mit elektromagnetischer Strahlung - also Licht - wechselwirkt. Sie lässt sich weder sehen noch direkt messen. Ihre Existenz wird aus gravitativen Effekten abgeleitet: Sie beeinflusst die Bewegung sichtbarer Materie und die Krümmung von Licht.
In normalen Galaxien macht Dunkle Materie etwa 80 bis 85 Prozent der Gesamtmasse aus und bildet dichte Kerne sowie ausgedehnte Halos, die weit über die sichtbaren Sterne und Gaswolken hinausreichen. Woraus Dunkle Materie genau besteht, ist nach wie vor eines der größten ungelösten Rätsel der Physik.
In normalen Galaxien macht Dunkle Materie etwa 80 bis 85 Prozent der Gesamtmasse aus und bildet dichte Kerne sowie ausgedehnte Halos, die weit über die sichtbaren Sterne und Gaswolken hinausreichen. Woraus Dunkle Materie genau besteht, ist nach wie vor eines der größten ungelösten Rätsel der Physik.
Warum hat CDG-2 kaum Sterne?
Die Forscher vermuten, dass CDG-2 ursprünglich durchaus sternbildendes Gas besaß. Durch gravitative Wechselwirkungen mit anderen Galaxien im dicht besiedelten Perseus-Haufen wurde dieses Gas jedoch im Laufe der Zeit abgestreift - ein Prozess, der als Tidal Stripping bekannt ist.
Übrig blieben die Dunkle Materie und die vier Kugelsternhaufen, die dank ihrer extrem dichten Sternpackung den gravitativen Gezeitenkräften widerstehen konnten. Diese Kugelsternhaufen machen laut der Studie rund 16 Prozent der gesamten sichtbaren Helligkeit von CDG-2 aus - sie sind praktisch die letzten Überbleibsel einer einst größeren Galaxie.
Übrig blieben die Dunkle Materie und die vier Kugelsternhaufen, die dank ihrer extrem dichten Sternpackung den gravitativen Gezeitenkräften widerstehen konnten. Diese Kugelsternhaufen machen laut der Studie rund 16 Prozent der gesamten sichtbaren Helligkeit von CDG-2 aus - sie sind praktisch die letzten Überbleibsel einer einst größeren Galaxie.
Was bedeutet die Entdeckung?
Die Entdeckung von CDG-2 hat weitreichende Bedeutung für unser Verständnis von Galaxienentwicklung und Dunkler Materie. Sie zeigt, dass Galaxien existieren können, die fast vollständig aus Dunkler Materie bestehen und nur minimale Spuren sichtbarer Materie aufweisen. Das stellt bisherige Modelle der Galaxienentstehung vor neue Herausforderungen.
Zudem etabliert die Studie eine neue Nachweismethode: Kugelsternhaufen als "Leuchtfeuer" für unsichtbare Galaxien. Damit könnten künftig weitere Dunkle Galaxien aufgespürt werden, was helfen würde, die Verteilung und Eigenschaften von Dunkler Materie im Universum besser zu kartieren.
Zudem etabliert die Studie eine neue Nachweismethode: Kugelsternhaufen als "Leuchtfeuer" für unsichtbare Galaxien. Damit könnten künftig weitere Dunkle Galaxien aufgespürt werden, was helfen würde, die Verteilung und Eigenschaften von Dunkler Materie im Universum besser zu kartieren.
Was sind Kugelsternhaufen?
Kugelsternhaufen (englisch Globular Clusters) sind kugelförmige, extrem dichte Ansammlungen von Sternen, die gravitativ aneinander gebunden sind. Ein einzelner Kugelsternhaufen kann Hunderttausende bis Millionen von Sternen enthalten. In Spiralgalaxien wie unserer Milchstraße befinden sie sich überwiegend im sogenannten galaktischen Halo.
Ihre Entstehung und ihre genaue Rolle bei der Entwicklung von Galaxien sind noch nicht vollständig geklärt. Im Fall von CDG-2 erwiesen sie sich als entscheidend: Weil sie so dicht gepackt sind, überstanden sie die gravitativen Kräfte, die der Galaxie ihre Sterne und ihr Gas entrissen - und wurden so zu den einzigen sichtbaren Spuren einer ansonsten unsichtbaren Galaxie.
Ihre Entstehung und ihre genaue Rolle bei der Entwicklung von Galaxien sind noch nicht vollständig geklärt. Im Fall von CDG-2 erwiesen sie sich als entscheidend: Weil sie so dicht gepackt sind, überstanden sie die gravitativen Kräfte, die der Galaxie ihre Sterne und ihr Gas entrissen - und wurden so zu den einzigen sichtbaren Spuren einer ansonsten unsichtbaren Galaxie.
Zusammenfassung
- Hubble entdeckt eine Galaxie, die zu 99 Prozent aus Dunkler Materie besteht
- CDG-2 liegt im rund 300 Millionen Lichtjahre entfernten Perseus-Haufen
- Vier Kugelsternhaufen dienten als einzige sichtbare Hinweise auf CDG-2
- Das Verhältnis von Dunkler zu sichtbarer Materie ist extrem ungewöhnlich
- Gravitationskräfte anderer Galaxien entrissen CDG-2 das sternbildende Gas
- Die Helligkeit entspricht nur sechs Millionen sonnenähnlichen Sternen
- Kugelsternhaufen gelten nun als wichtige Werkzeuge für die Kartierung
Siehe auch:
- Mysteriöse rote Punkte: Meldungen zu James-Webb-Funden falsch?
- NGC 456: Webb und Hubble zeigen zwei Gesichter der Sternentstehung
- James-Webb-Teleskop enthüllt Geheimnis des Pluto
- 100 Lichtjahre weg: Webb-Teleskop fotografiert erstmals Exoplaneten
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