Ultra-blasse Satellitengalaxie ist ein Hinweis zum Verständnis der Dunklen Materie

Standort Jungfrau I

Der Standort von Virgo I, der möglicherweise schwächsten Satellitengalaxie der Milchstraße, die bisher entdeckt wurde. Die Entdeckung deutet darauf hin, dass es möglicherweise noch viele weitere schwache Satelliten in der Galaxie gibt. (Bildnachweis: National Astronomical Association of Japan)





Es gibt einen neuen Mann in der galaktischen Nachbarschaft – eine kleine, ultra-schwache Satellitengalaxie wurde entdeckt, die die Milchstraße umkreist.

Dieser kosmische Groupie heißt derzeit Virgo 1 und ist nicht allein: Es gibt etwa 50 bekannte Satellitengalaxien, die unsere eigene umkreisen (die größten davon sind die Große Magellansche Wolke und die Kleine Magellansche Wolke, die von der Erde aus mit bloßem Auge sichtbar sind).

Aber Virgo 1 ist etwas Besonderes, weil es extrem lichtschwach ist – um es zu finden, war ein sehr großes Teleskop erforderlich, das mit einem sehr speziellen Instrument ausgestattet ist. Laut Computersimulationen, die die Entstehung der Galaxie vorhersagen, sollte es um die Milchstraße noch viel mehr dieser schwachen Satellitengalaxien geben. Und die Entdeckung dieser Galaxien wird den Wissenschaftlern helfen, einen wichtigen Bestandteil dieser Computermodelle besser zu verstehen: Dunkle Materie, ein Material, das den größten Teil der Masse im Universum ausmacht. [ Dunkle Materie und Dunkle Energie: Das Geheimnis erklärt (Infografik) ]



Virgo 1 'kann durchaus die schwächste Satellitengalaxie sein, die bisher gefunden wurde' laut Aussage vom National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), das das 8,2-Meter-Subaru-Teleskop auf dem Mauna Kea in Hawaii besitzt und betreibt. Die neue Galaxie (so genannt, weil sie in Richtung des Sternbildes Jungfrau liegt) wurde mit dem Instrument Hyper Suprime-Cam (HSC) auf Subaru im Rahmen der Subaru Strategic Survey entdeckt.

Die Entdeckung einer ultradünnen Galaxie wie Virgo 1 könnte zeigen, dass Wissenschaftler mit zunehmender Verbesserung der Teleskope in der Lage sein werden, mehr dieser schwachen galaktischen Groupies zu entdecken, sagten die Forscher in der Erklärung.

Der Standort von Virgo I, der möglicherweise schwächsten Satellitengalaxie der Milchstraße, die bisher entdeckt wurde. Die Entdeckung deutet darauf hin, dass es möglicherweise noch viele weitere schwache Satelliten in der Galaxie gibt.(Bildnachweis: National Astronomical Association of Japan)



'Unsere Theorien und Simulationen zur Entwicklung des Universums sagen uns, dass die Milchstraße viele dieser kleinen, schwachen Satellitengalaxien haben sollte', sagte Jason Rhodes, Astrophysiker am Jet Propulsion Laboratory der NASA, gegenüber guesswhozoo.com in einer E-Mail. „Allerdings waren sie notorisch schwer zu entdecken, was einige Leute dazu veranlasste zu sagen, dass sie möglicherweise nicht existieren. Dies wird als ' Problem mit fehlendem Satelliten .''

Die Entstehung der Milchstraße zu modellieren ist so, als würde man nach Hause gehen und versuchen, ein Gericht nachzukochen, das man in einem Restaurant gegessen hat. Sie stellen die wahrscheinlichen Zutaten zusammen und geben Ihr Bestes, um die Schritte zum Kochen zu wiederholen. Je komplexer das Gericht ist, desto schwieriger wird es, das Rezept nachzubauen.

Das Universum ist ein extrem kompliziertes Gericht, und eine der Hauptzutaten ist dunkle Materie. Es gibt zahlreiche Beweise dafür, dass diese mysteriöse Substanz existiert, obwohl sie kein Licht ausstrahlt oder reflektiert (seine Gravitationswirkung ist jedoch gut sichtbar). Etwas Computermodelle der Milchstraße Die Bildung deutet darauf hin, dass es viel mehr Satellitengalaxien um sie herum geben sollte – vielleicht sogar Hunderte, laut der Aussage – zusammen mit Klumpen dunkler Materie . Es ist möglich, dass die in diesen Modellen enthaltenen Vorstellungen über dunkle Materie falsch sind – dass es Wissenschaftlern nicht gelungen ist, das Universum selbst nachzubilden. Aber wenn Wissenschaftler diese Galaxien nicht sehen können, können sie nicht sicher sein, ob ihre Modelle richtig sind oder nicht.



'Mit Instrumenten wie HSC (Hyper Suprime-Cam) und der laufenden Dark Energy Survey sind wir jetzt jedoch in der Lage, diese bisher vermissten Satelliten zu finden', sagte Rhodes. 'Dies könnte bedeuten, dass unsere Theorien über die Bildung von Strukturen wie der Milchstraße tatsächlich richtig sind.'

Diese ultradünnen Galaxien ähneln nicht unbedingt der Milchstraße, einer Galaxie mit Hunderten von Milliarden Sternen, die massive Spiralarme bilden. In seinem Zentrum befindet sich ein supermassives Schwarzes Loch, das alle Sterne und anderes Material zusammenhält.

Diese Satellitengalaxien sind kleinere Sternhaufen, die gravitativ miteinander verbunden sind. (Die Milchstraße wird auch von noch kleineren Sterngruppen, den sogenannten Kugelsternhaufen, umkreist). Da die Struktur dieser Satellitengalaxien nicht so ausgeprägt ist wie die von großen Galaxien wie der Milchstraße, kann es schwierig sein, sie zu identifizieren. Wissenschaftler müssen zuerst einen Sternhaufen am Himmel beobachten und dann sicherstellen, dass diese Sterne tatsächlich nahe beieinander liegen und nicht nur so von der Erde aus erscheinen. (Zwei Sterne, die am Himmel direkt nebeneinander zu stehen scheinen, könnten sich tatsächlich in sehr unterschiedlichen Entfernungen von der Erde befinden.)

Weitere dieser lichtschwachen Satellitengalaxien wurden kürzlich von den entdeckt Umfrage zur Dunklen Energie und der Sloan Digital Sky Survey , obwohl in der Erklärung des NAOJ festgestellt wird, dass diese Teleskope eine kleinere Öffnung als das Subaru-Teleskop haben, „so wurden nur Satelliten relativ nahe der Sonne oder solche mit höheren Magnituden identifiziert. Diejenigen, die weiter entfernt oder schwächer im Halo der Milchstraße sind, müssen noch entdeckt werden.'

'Die Kombination aus der großen Öffnung des 8,2-Meter-Subaru-Teleskops und dem Hyper-Suprime-Cam-Instrument (HSC) mit großem Sichtfeld ist in dieser Studie sehr leistungsstark', heißt es in der Erklärung der Forscher. 'Es ermöglicht eine effiziente Suche nach sehr schwachen Zwergsatelliten über weite Bereiche des Himmels.'

Rhodes sagte, dass das HSC-Instrument und andere Teleskope, die bald online gehen werden, die Suche nach diesen schwachen Satellitengalaxien weiter ausweiten werden.

'Virgo 1, die Struktur, die diese Autoren gefunden haben, liegt gerade an der Grenze der Empfindlichkeit ihres Instruments', sagte er. „Wenn ihre Vermessung größer wird, sollten mehr dieser ehemals fehlenden Satelliten gefunden werden. Ebenso werden wir mit einer neuen Generation von Instrumenten und Teleskopen in den 2020er Jahren in der Lage sein, die Empfindlichkeitsgrenzen noch weiter zu verschieben und kleinere und schwächere „fehlende Satelliten“ zu finden.“

Folgen Sie Calla Cofield @callacofield . Folge uns @spacedotcom , Facebook und Google+ . Originalartikel zu guesswhozoo.com .