Rätsel um Satellitengalaxien
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)
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
