04.04.2023 • AstronomieAstrophysikKosmologie

Leuchtschwache Galaxien warten auf Entdeckung

Simulationen sagen mehrere ultradiffuse Galaxien in der Nachbarschaft der Milchstraße voraus.

Einem internationalen Team gelang mittels genauer kosmologischer Simulationen eine Vorhersage, die neues Licht auf unser Verständnis des Universums wirft: Mehrere leucht­schwache Galaxien warten in der direkten Nachbar­schaft der Milchstraße auf ihre Entdeckung. Die Studie konzentriert sich auf ultradiffuse Galaxien, das sind Galaxien mit geringer Helligkeit und Massen von bis zu einer Milliarde Sonnen, die sich über eine Fläche von der Größe unserer Milchstraße erstrecken. Dadurch sind sie sehr leuchtschwach und schwer zu beobachten.

Abb.: Dunkle Materie (rot), Gas (grün) und Sterne (weiß) in einer...
Abb.: Dunkle Materie (rot), Gas (grün) und Sterne (weiß) in einer HESTIA-Simu­lation der Lokalen Gruppe. Die simu­lierten Gegen­stücke von Milch­straße und Andro­meda befinden sich in der Nähe der Bild­mitte, und die ultra­diffusen Galaxien sind mit Kreisen markiert. (Bild: S. Cardona-Barrero, HESTIA)

Astronomen glauben, dass die Lokale Gruppe die besten Aussichten auf weitere Entdeckungen bietet. Obwohl bisher nur zwei ultra­diffuse Galaxien in der Lokalen Gruppe bekannt sind, geht das Team davon aus, dass die Kenntnis der Gesamtzahl der ultra­diffusen Galaxien in der Lokalen Gruppe für unser Verständnis des Kosmos entscheidend ist. Wie viele weitere lauern also in unserem kosmischen Hinterhof? Um das heraus­zu­finden, haben die Forscher modernste Simulationen unserer kosmischen Nachbar­schaft untersucht.

Die HESTIA-Simulationen sind die genauesten und detail­liertesten Simulationen der Milchstraße und ihrer unmittel­baren Umgebung, die es gibt. Die Simulationen sagen voraus, dass es in der Lokalen Gruppe bis zu zwölf ultra­diffuse Galaxien geben könnte, die auf ihre Entdeckung warten. Auf der Grundlage einer Analyse der Eigen­schaften der ultra­diffusen Galaxien in den HESTIA-Simulationen vermutet das Team, dass mehrere dieser Galaxien mit Hilfe bestehender Daten aus Durch­musterungen wie dem Sloan Digital Sky Survey direkt beobachtbar sein könnten.

Die Entdeckung dieser neuen Galaxien könnte weit­reichende Aus­wirkungen auf das Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Galaxien haben. Aktuelle Modelle legen nahe, dass bis zur Hälfte der massearmen Galaxien im Universum ausgedehnt und diffus sein könnten. Die meisten von ihnen werden mit den derzeitigen technischen Möglichkeiten nicht beobachtbar sein. Da die Anzahl der Galaxien im Universum eine wichtige Vorhersage verschiedener kosmo­logischer Modelle ist, könnte die Größe der Population ultra­diffuser Galaxien in der Lokalen Gruppe dazu dienen, einige dieser Modelle zu wider­legen.

AIP / RK

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