Astronomen entdecken ersten Sternstrom außerhalb der Milchstraße

Ein internationales Astronomenteam hat den ersten Sternstrom eines Kugelsternhaufens entdeckt, der jemals außerhalb der Milchstraße beobachtet wurde. Dies eröffnet ein neues Fenster zu einem der tiefsten Rätsel des Universums: der dunklen Materie.

Eine schwache Sternenspur in einer fernen Galaxie

Der Strom, ein zartes Band aus Sternen, das von einem uralten Sternhaufen abgestreift wird, wurde in einer ultradiffusen Galaxie namens UGC 9050-Dw1 identifiziert, die etwa 115 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Die Ergebnisse, die am Mittwoch in Nature veröffentlicht wurden, stellen einen Meilenstein in der extragalaktischen Astronomie dar.eurekalert+1

"Wir haben einen Sternstrom eines Kugelsternhaufens in einer anderen Galaxie entdeckt. Dies ist das erste Mal, dass ein solcher Strom außerhalb unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, beobachtet wurde, was die Entdeckung besonders aufregend macht", sagte Julie Kiel Holm, Doktorandin am Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen, die die Studie gemeinsam mit Sarah Pearson von der Technischen Universität Dänemark leitete.eurekalert

Die Entdeckung war in Archivdaten des Hubble-Weltraumteleskops der NASA verborgen. Die Co-Autoren der Studie, David Sand und Catherine Fielder von der University of Arizona, hatten die Bilder gesammelt, und ihr Kollege David Hendel entdeckte den schwachen, dünnen Bogen, der einem Sternstrom ähnelte.news.northwestern

Ein neues Werkzeug zur Messung dunkler Materie

Die breitere Bedeutung der Entdeckung liegt in dem Nachweis, dass Sternströme von Kugelsternhaufen als Werkzeuge zur Messung dunkler Materie in Galaxien außerhalb unserer eigenen dienen können. Dunkle Materie macht etwa 85 % aller Materie im Universum aus, sendet jedoch kein Licht aus und reflektiert es auch nicht, was sie für die direkte Beobachtung unsichtbar macht.news.northwestern+1

Durch die Erstellung tausender Computersimulationen ermittelte das Team, welche Kombination aus Haufeneigenschaften und Verteilungen dunkler Materie die beobachtete Form des Stroms reproduzieren könnte. Ihre am besten passenden Modelle ergaben, dass UGC 9050-Dw1 große Mengen dunkler Materie enthält, was den Erwartungen für ultradiffuse Galaxien entspricht.news.northwestern

"Die Sterne in einem Sternstrom bewegen sich fast alle auf derselben Umlaufbahn, und diese Bahn wird durch die Schwerkraft der Galaxie geformt", sagte Tjitske Starkenburg von der Northwestern University, eine Co-Autorin. "Durch die Modellierung dieser Schwerkraft können wir die Gesamtmasse der Galaxie abschätzen. Wir wissen bereits ungefähr, wie viel dieser Masse von sichtbarer Materie wie Sternen stammt, also muss der Rest dunkle Materie sein."news.northwestern

Blick in die Zukunft

Die Forscher erwarten, dass kommende Observatorien – darunter die Euclid-Mission der Europäischen Weltraumorganisation und das Nancy Grace Roman Space Telescope der NASA – die Anzahl der nachweisbaren Sternströme in anderen Galaxien dramatisch erhöhen werden. Starkenburg merkte an, dass das Roman Space Telescope ein Gebiet beobachten kann, das 100-mal größer ist als das Sichtfeld von Hubble.news.northwestern

"Dünne Sternströme können Lücken oder Klumpen entwickeln, wenn kleine Konzentrationen dunkler Materie durch sie hindurchziehen", sagte Starkenburg. "Wenn wir bestätigen können, dass dies die Ursache für diese Merkmale ist, wird uns das eine völlig neue Möglichkeit geben, zu testen, wie dunkle Materie verteilt ist – und letztendlich mehr über ihre grundlegende Natur zu erfahren."news.northwestern