ZWERGGALAXIEN
Kosmischer Tanz macht Galaxien schlank
von Stefan Deiters
astronews.com
30. Juli 2009

Die Zwerggalaxien der Lokalen Gruppe, also des Galaxienhaufens zu dem Milchstraße und Andromeda-Galaxie gehören, beschäftigen die Astronomen schon seit vielen Jahren. Eine in dieser Woche in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Studie könnte nun einen Erklärung für den Ursprung der sogenannten sphäroidalen Zwerggalaxien liefern. Ein kosmischer Tanz machte die Galaxien schlank.

Resonat Stripping in der Computersimulation: Die Sterne der Zwerggalaxie (unten), die um ein größeres System (oben) kreist, werden von diesem aus der kleineren Galaxie gelöst und bilden lange Schweife. Bild: Elena D'Onghia (CfA) [Großansicht]

Sphäroidale Zwerggalaxien, im Englischen dwarf spheroidal galaxies, sind kleine und sehr lichtschwache Objekte, die - im Verhältnis zu ihrer Masse - nur aus sehr wenigen Sternen bestehen. Den größten Massenanteil macht, so die Vermutung der Astronomen, die mysteriöse Dunkle Materie aus, die sich nur durch ihre Gravitationswirkung verrät und für einen beträchtlichen Teil der Gesamtmasse des Universums verantwortlich ist.

Über den Ursprung dieser sphäroidalen Zwerggalaxien rätseln die Astronomen schon seit langem. Es kursieren verschiedene Modelle, die in der Regel alle davon ausgehen, dass die Zwerggalaxien um nahegelegene größere Galaxien wie die Milchstraße kreisen. Diese Theorien können allerdings schlecht die Entstehung der Zwerggalaxien erklären, die man am Rande der Lokalen Gruppe, also des Galaxienhaufens, zu dem auch die Milchstraße oder die Andromeda-Galaxie gehören, gefunden hat.

"Diese Galaxien sind so etwas wie 'Elfen' aus dem frühen Universum und ihre Entstehung zu verstehen ist ein wichtiges Ziel der modernen Kosmologie", erklärt Elena D'Onghia vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics im amerikanischen Cambridge die Bedeutung der Untersuchung.

Zusammen mit ihren Kollegen hat die Astronomin mit Hilfe von Computersimulationen zwei Szenarien für die Entstehung der sphäroidalen Zwerggalaxien durchgespielt: Einmal eine Begegnung von zwei Zwerggalaxien in beträchtlicher Entfernung von großen Galaxien mit anschließendem "Einfang" der Zwergsphäroidalen durch die Milchstraße und eine Begegnung zwischen einer Zwerggalaxie und der gerade entstehenden Milchstraße im frühen Universum.

Durch die galaktischen Begegnungen, so die Schlussfolgerung des Teams nach Analyse ihrer Simulationen, würde ein gravitativer Prozess angestoßen, den sie resonant stripping, also etwa resonantes Abstreifen, nennen. Hierdurch werden während der Begegnung Sterne aus der kleineren Zwerggalaxie entfernt, die dadurch zu einer sphäroidalen Zwerggalaxie wird.

"Wie bei einem kosmischen Tanz wird durch die Begegnung eine gravitative Resonanz in Gang gesetzt, durch die Sterne und Gas aus der Zwerggalaxie entfernt werden und so ausgedehnte Schweife und Brücken aus Sternen entstehen", beschreibt D'Onghia und ihre Kollegin Gurtina Besla ergänzt: "Dieser Mechanismus erklärt die wichtigste Eigenschaft der sphäroidalen Zwerggalaxien, nämlich dass sie hauptsächlich aus dunkler Materie bestehen."

Die langen Ströme aus Sternen, die durch diese gravitativen Wechselwirkungen entstehen, sollte man auch beobachten können. Nach Ansicht der Forscher könnte die erst unlängst entdeckte "Brücke" aus Sternen zwischen den beiden nahegelegenen sphäroidalen Zwerggalaxien Leo IV und Leo V durch resonant stripping entstanden sein.