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LOKALE GRUPPE
Wie massereich ist unsere Milchstraße?
von Stefan Deiters
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31. Juli 2014

Unsere Milchstraße ist im Vergleich zur Andromedagalaxie eventuell ein Leichtgewicht: Ein internationales Astronomenteam hat die dynamischen Verhältnisse in der Lokalen Gruppe analysiert und daraus die Massen von Milchstraße und Andromedagalaxie abgeleitet. Unser Nachbar könnte danach nahezu die doppelte Masse unserer Heimatgalaxie aufweisen.

Milchstraße

So könnte unsere Milchstraße aus der Entfernung aussehen.  BildNASA/JPL-Caltech [Großansicht]

Unsere Milchstraße ist Teil eines kleinen Galaxienhaufens, den Astronomen als "Lokale Gruppe" bezeichnen. Die beiden dominierenden Galaxien dieser Lokalen Gruppe sind unsere Heimatgalaxie und die Andromedagalaxie. Letztere galt schon immer als etwas massereicher als die Milchstraße, doch gab es auch Schätzungen, die beiden Galaxien zumindest eine in etwa vergleichbare oder gar eine größere Masse bescheinigten.

Dies ist offenbar aber nicht der Fall: Ein internationales Astronomenteam hat mit einem neuen Verfahren versucht, die Massen der beiden Galaxien in der Lokalen Gruppe zu bestimmen. Das Ergebnis: Die Milchstraße weist offenbar nur rund die Hälfte der Masse der Andromedagalaxie auf. Die Masse beider Galaxien besteht zu rund 90 Prozent aus Dunkler Materie.

Bislang hatten Astronomen aus Beobachtungen der zahlreichen Zwerggalaxien, die sowohl die Milchstraße als auch die Andromedagalaxie umrunden, auf die Masse der einzelnen Systeme geschlossen. Für die jetzt vorgestellte Studie betrachteten die Wissenschaftler zusätzlich Beobachtungen von zahlreichen anderen benachbarten Galaxien - auch von solchen, die sich gerade außerhalb der Lokalen Gruppe befinden.

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Galaxien, die zur Lokalen Gruppe zählen, sind durch ihre gegenseitige Anziehungskraft aneinander gebunden. Sie kommen sich also über lange Zeiträume immer näher. Bei Galaxien außerhalb der Lokalen Gruppe sieht das anders aus: Hier überwiegt der Einfluss der Ausdehnung des Universums. Sie entfernen sich also in der Regel voneinander.

Das Astronomenteam hat nun die Daten über die Expansion und die Gravitation in einem Modell zusammengeführt und daraus die Masse von Andromedagalaxie und Milchstraße bestimmt. "Historisch betrachtet gab es sehr unterschiedliche Schätzungen für die Masse der Milchstraße", erläutert Matthew Walker von der Carnegie Mellon University in Pittsburgh im US-Bundesstaat Pennsylvania. "Durch die Untersuchung von zwei massereichen Galaxien, die sich relativ nahe sind und die Galaxien in der Umgebung, können wir, dank unseres Wissens über Gravitation und die Expansion des Universums, eine genaue Abschätzung über die Masse in jeder der Galaxien erhalten."

Durch die Untersuchung von Galaxien innerhalb und gerade außerhalb der Lokalen Gruppe haben Walker und seine Kollegen das Zentrum unseres Galaxienhaufens bestimmen können. Die Modellrechnungen lieferten die Bahnen der Galaxien auf Grundlage der bekannten Geschwindigkeiten und Entfernungen.

Für unsere Lokale Gruppe ermittelten die Astronomen eine Gesamtmasse von etwa 2,3 Billionen Sonnenmassen. Diese setzt sich fast ausschließlich aus der Masse der beiden größten Galaxien zusammen. Die Milchstraße hat dabei einen Anteil von 0,8 Billionen, die Andromedagalaxie von 1,5 Billionen Sonnenmassen. Die Massenangaben seien zwar noch mit Fehlern behaftet, doch könne mit recht großer Sicherheit ausgeschlossen werden, dass die Milchstraße eine größere Masse als die Andromedagalaxie aufweist.

Über die Untersuchung, die von Jorge Peñarrubia von der University of Edinburgh geleitet wurde, berichten die Astronomen jetzt in einem Artikel in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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siehe auch
VLBA: Milchstraße massereicher als gedacht - 6. Januar 2009
Spitzer: Milchstraße hat zwei Arme weniger - 4. Juni 2008
Spitzer: Milchstraße hat einen Balken - 17. August 2005
Links im WWW
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