Die Milchstraße ist von Dutzenden von Zwerggalaxien umgeben, die als Relikte der frühesten Galaxien des Universums gelten. Zu den primitivsten dieser galaktischen Fossilien gehört Tucana II, eine ultradünne Zwerggalaxie, etwa 163 Lichtjahre von der Erde entfernt.
Astronomen haben in dieser kleinen und sehr alten Zwerggalaxie zum ersten Mal einen ausgedehnten Halo aus dunkler Materie entdeckt. Laut den Autoren deutet dies darauf hin, dass die ersten Galaxien im Universum massereicher waren als bisher angenommen.
Es wird angenommen, dass metallarme Sterne sehr früh entstanden sind, als das Universum noch keine schweren Elemente produziert hatte. Tucana II ist eine der chemisch primitivsten bekannten Galaxien, gemessen am Metallgehalt ihrer Sterne.
Amerikanische Astrophysiker des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben zusammen mit Kollegen aus Großbritannien und Australien mehrere Sterne am Rand von Toucan II entdeckt, die extrem weit vom Zentrum entfernt sind und sich dennoch in der Zone der Anziehungskraft befinden der winzigen Galaxie. Den Forschern zufolge sollte Tucana II bei dieser Sternkonfiguration einen Halo aus dunkler Materie haben, der drei- bis fünfmal massereicher ist als bisher angenommen.
Dunkle Materie, deren Natur noch unbekannt ist, macht nach Schätzungen von Wissenschaftlern mehr als 85 Prozent des Universums aus. Es wird angenommen, dass lokale Konzentrationen dunkler Materie Galaxien zusammenhalten.
Die Forscher stellten auch fest, dass die Sterne am Rande von Tucana II primitiver sind als die Sterne in seinem Kern. Dies ist der erste Beweis für ein stellares Ungleichgewicht in Zwerggalaxien. Die Autoren schlagen vor, dass dies das Ergebnis einer der ersten Verschmelzungen im Universum zwischen zwei jungen Galaxien ist, von denen eine weniger primitiv war als die andere.
"Wir sehen vielleicht eines der frühesten Anzeichen von galaktischem Kannibalismus", sagt Studienautorin Anna Froebel, außerordentliche Professorin für Physik am MIT. "Die Galaxie hat möglicherweise einen ihrer kleineren und primitiveren Nachbarn absorbiert, der dann seine Sterne um Tucan II verstreut hat."
Um ältere Sterne in der Zwerggalaxie zu entdecken, verwendeten die Autoren das bodengestützte optische Teleskop SkyMapper in Australien, mit dem Sie weite Panoramen der südlichen Hemisphäre des Sternenhimmels aufnehmen können.
Um primitivere, metallarme Sterne außerhalb des galaktischen Kerns zu erkennen, wendeten die Forscher zunächst einen speziellen Filter an und verarbeiteten die gefilterten Daten dann mit einem speziellen Algorithmus. Als Ergebnis identifizierten sie ältere Sterne, sowohl die etwas früher bekannten Sterne im Zentrum als auch neun neue am Rande von Tucan II.
„Wir dachten, die ersten Galaxien seien die kleinsten, dunkelsten Galaxien. Tatsächlich könnten sie jedoch um ein Vielfaches größer sein, als wir dachten. Das bedeutet auch, dass die frühesten Galaxien in Halos aus dunkler Materie entstanden sind, die viel größer waren als bisher angenommen“, bemerkt Froebel.
Die Autoren schlagen vor, dass andere alte Reliktgalaxien ähnlich lange Halos aus dunkler Materie haben könnten.
Lesen Sie auch: