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DUNKLE MATERIE
Astronomen entdecken Galaxie ohne Sterne
von Hans Zekl
für astronews.com
24. Februar 2005

Mit Hilfe von Radioteleskopen glaubt ein Team von Astronomen erstmals eine dunkle Galaxie aufgespürt zu haben: Sie entdeckten ein Objekt im All, das eine große Masse zu besitzen scheint und sich wie eine Galaxie verhält - allerdings, ohne dass auch nur ein einziger Stern zu erkennen ist. Die Forscher vermuten, dass sie es mit einer Galaxie aus Dunkler Materie zu tun haben.  

Dunkle Galaxie

Man erkennt, man sieht nichts: Die Ellipse zeigt die Himmelsregion, in der die Astronomen die dunkle Galaxie aufgespürt haben. Foto:
University of Cardiff

Dunkle Galaxien wurden schon seit einiger Zeit theoretisch vorhergesagt. Sie enthalten große Mengen an Gas und rotieren, aber aus unbekannten Gründen kommt es nicht zur Sternbildung. Seit Jahrzehnten sagen Computersimulationen wesentlich mehr Zwerggalaxien voraus, als tatsächlich beobachtet werden. Beispielsweise sollte unsere lokale Galaxiengruppe Hunderte dieser kleinen Galaxien enthalten, aber nur 35 hat man bisher gefunden.

Andererseits erkannten Astronomen aus den Bewegungen der Sterne in Galaxien und den Bewegungen der Milchstraßensysteme, dass es im Universum wesentlich mehr Materie geben muss, als zu sehen ist. Die Masse der sichtbaren Materie einer Galaxie ist viel zu gering, um die Sterne in einer stabilen Umlaufbahn zu halten. Eigentlich müssten sie in den intergalaktischen Raum entweichen und die Galaxien sich auflösen. Deshalb vermuten die Forscher eine weitere, unsichtbare Komponente, deren Schwerkraft die Galaxien zusammenhält. Diese Dunkle Materie gibt den Forschern aber immer noch viele Rätsel auf. Könnte es also sein, dass sich im Universum auch unsichtbare, dunkle Galaxien verbergen?

Leicht entdecken lassen sich diese dunklen Galaxien naturgemäß nicht. Das Forscherteam aus Großbritannien, Frankreich, Italien und Australien suchte daher auch nicht im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums, sondern im Radiospektrum, denn dort geben die Wasserstoffatome im Universum eine charakteristische Strahlung ab. Die Wolke im Virgo-Haufen, einer großen Ansammlung vieler Galaxien in etwa 50 Millionen Lichtjahren Entfernung, wurde zuerst mit dem Lovell-Radioteleskop der University of Manchester entdeckt und danach durch Beobachtungen am Arecibo-Radioteleskop in Puerto Rico bestätigt. Die Wolke, genannt VIRGOHI21, enthält genug Wasserstoff, um 100 Millionen Sonnen entstehen zu lassen - mehr als ausreichen für eine kleine Galaxie. 

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Dr. Robert Minchin von der Cardiff University und Leiter des Teams beschreibt VIRGOHI21 folgendermaßen: "Die Rotationsgeschwindigkeit zeigt, dass VIRGOHI21 tausendmal mehr Masse enthält als der beobachtete Wasserstoff liefern kann. Wenn sie eine gewöhnliche Galaxie wäre, wäre sie recht hell und könnte auch in guten Amateurteleskopen beobachtet werden." Bei der fehlenden Materie, so die Forscher, kann es sich eigentlich nur um Dunkle Materie handeln.

Alle zuvor entdeckten Kandidaten für dunkle Galaxien stellten sich bislang als "Blindgänger" heraus. Beobachtungen mit leistungsstarken optischen Teleskopen zeigten nämlich schließlich doch Sterne in ihnen. Aber als Minchin und seine Kollegen den Himmelsbereich mit dem 2,5-Meter Newton-Teleskop auf La Palma auf den Kanarischen Inseln untersuchten, fanden sie keine Anzeichen für Sterne. "Das ist das erste Objekt, bei dem wir sicher sind, eine dunkle Galaxie vor uns zu haben," erklärt Minchin. Die Astronomen nahmen sich fünf Jahre Zeit, ihren Fund abzusichern, die ersten Untersuchungen fanden schon im Jahr 2000 statt.

Ein anderes Mitglied des Forscherteams, Professor Mike Disney, beruft sich auf Sherlock Holmes: "Wenn man das Unmögliche eliminiert hat, bleibt nur noch die Wahrheit übrig – so unwahrscheinlich sie auch sein mag." Und so ist es tatsächlich möglich, dass die Astronomen hier die erste "Dunkle Materie-Galaxie" entdeckt haben.

Gängige Vorstellungen über dunkle Galaxien nehmen an, dass in ihnen die Dichte der Materie zu gering ist, um Sterne zu bilden. Aber durch die Beobachtungen von VIRGOHI21 könnte es sein, dass man bald zu neuen Erkenntnissen gelangt. Die Daten deuten nämlich darauf hin, dass sich das Gas in der dunklen Galaxie - ganz wie in normalen Spiralgalaxien - in einer rotierenden Scheibe befindet.

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