ZWERGGALAXIEN
Zu schnell durchs kosmische Netz?
Redaktion / Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam
astronews.com
1. Februar 2013

Das Problem der fehlenden Zwerggalaxien beschäftigt Astronomen schon seit Jahren: Glaubt man aktuellen kosmologischen Simulationen, sollten sich nämlich in unserer galaktischen Nachbarschaft deutlich mehr Zwerggalaxien befinden, als man bislang beobachtet hat. Jetzt könnte ein internationales Astronomenteam eine Erklärung für das Problem gefunden haben: Cosmic Web Stripping.

Cosmic Web Stripping entzieht einer sehr schnellen Zwerggalaxie beim Durchqueren des lokalen kosmischen Netzes ihr Gas. Das Bild ist eine Visualisierung einer CLUES-Simulation. Der Pfeil symbolisiert die Geschwindigkeit der Zwerggalaxie, welche sich genau unter dem Pfeil befindet. Bild: Alejandro Benítez Llambay [Großansicht]

Astronomen haben inzwischen eine recht genaue Vorstellung davon, aus welchen Komponenten sich unser Universum zusammensetzt: Es besteht zu etwa 75 Prozent aus Dunkler Energie, zu 20 Prozent aus Dunkler Materie und nur zu fünf Prozent aus normaler, direkt beobachtbarer Materie. Von daher kennt man 95 Prozent der Masse- und Energiegehalts des Universums nicht.

Doch auch die verbleibenden fünf Prozent bereiten den Wissenschaftlern teilweise noch Probleme: Umfangreiche Computersimulationen, bei denen die Entstehung und Entwicklung großräumiger Strukturen im All unter Berücksichtigung der vermuteten Zusammensetzung modelliert wurden, ergaben, dass die Anzahl von Zwerggalaxien, also Galaxien mit nur einem Tausendstel der Masse der Milchstraße, in solch einem Universum sehr hoch sein sollte. Jedoch wurden bislang deutlich weniger Zwerggalaxien als erwartet beobachtet. Die Astronomen nennen dies das "Problem der fehlenden Zwerggalaxien" (astronews.com berichtete wiederholt).

Genau dieser offenen Frage der modernen Kosmologie haben sich auch die Astronomen angenommen, die am Projekt Constrained Local UniversE Simulations (CLUES) beteiligt sind. Die Anfangsbedingungen für die CLUES-Simulationen werden aus den beobachteten Positionen und Eigengeschwindigkeiten der Galaxien konstruiert, die bis zu einigen Zehntausend Lichtjahren Entfernung von der Milchstraße entfernt sind.

"Hauptziel von CLUES ist es, die Entwicklung der Lokalen Gruppe, also der Andromeda-Galaxie und der Milchstraße sowie der weniger massereichen Nachbarn, in ihrer beobachteten großräumigen Umgebung zu simulieren", erklärt Stefan Gottlöber vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP).

Bei der genauen Untersuchung der Simulationsergebnisse von CLUES haben die Astronomen nun entdeckt, dass einige weit entfernte Zwerggalaxien der Lokalen Gruppe sich mit solch hohen Geschwindigkeiten relativ zum kosmischen Netz (englisch Cosmic Web) bewegen, dass sie einen Großteil ihres Gases bei der Durchquerung der lokalen Netzstrukturen verlieren. Die Forscher haben diesen Mechanismus daher Cosmic Web Stripping genannt. Das Kosmische Netz beschreibt die großräumige Struktur des Universums als ein riesiges Netzwerk aus Filamenten und flachen, scheibenartigen Strukturen.

"Diese Zwerge sind so schnell, dass ihr Gas sogar bei der Durchquerung extrem dünner Strukturen weggerissen wird", so Alejandro Benítez LLambay, Doktorand an der argentinischen Universidad Nacional de Córdoba und Erstautor der heute in Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Studie. Nach einer solch starken Reduktion des Gasreservoirs wäre die Sternentstehung in diesen Zwerggalaxien schon vor einigen Milliarden Jahren stark abgesunken und die Zwerge wären heute praktisch nicht beobachtbar.