Milchstraße ist leichter als gedacht

Hat die Milchstraße abgenommen? Unsere Heimatgalaxie enthält offenbar deutlich weniger Materie als bisher vermutet, wie ein Vergleich mit der benachbarten Andromeda-Galaxie nun zeigt. Astronomen haben die Masse der beiden Spiral-Galaxien mit zuvor unerreichter Genauigkeit neu berechnet. Dabei zeigt sich auch: Beide Galaxien bestehen zum größten Teil aus Dunkler Materie.

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Unsere Milchstraße und die etwa zweieinhalb Millionen Lichtjahre entfernte Andromeda-Galaxie sind die beiden größten Galaxien in der sogenannten Lokalen Gruppe. Zahlreiche kleinere Galaxien umkreisen als sogenannte Satelliten. Zusammengehalten werden die Galaxien der Lokalen Gruppe durch ihre gemeinsame Schwerkraft. Den Tanz der Satelliten-Galaxien nutzten Astronomen bislang, um die Masse der Milchstraße und der Andromeda-Galaxie abzuschätzen.

Herausforderung: Galaxien wiegen

Allerdings gab es dabei einige Ungenauigkeiten – beide Galaxien sind etwa gleich groß. Welche von beiden jedoch mehr Masse hat, war bislang umstritten. „Wir haben immer vermutet, dass Andromeda massiver ist als die Milchstraße, aber beide Galaxien gleichzeitig zu wiegen hat sich als große Herausforderung herausgestellt“, sagt Jorge Peñarrubia von der Universität Edinburgh.

Der Astronom hat zusammen mit US-amerikanischen Kollegen neue Berechnungen zur Masse der beiden großen Galaxien angestellt. Dabei bezogen die Forscher erstmals zusätzlich zu den Satelliten-Galaxien auch die Entfernungen und Geschwindigkeit anderer Galaxien innerhalb und außerhalb der Lokalen Gruppe mit ein. Die Studie ist damit um ein Vielfaches genauer als alle bisherigen Ergebnisse

Dunkle Materie im Galaxienrand

Das Ergebnis: Andromeda ist in der Tat die schwerere der beiden Galaxien, sie hat fast doppelt so viel Masse wie die Milchstraße. Dieser Unterschied fällt damit größer aus als bisher angenommen. Ein Grund für diesen plötzlich gewachsenen Gewichtsunterschied ist, dass die neuen Berechnungen die Randbezirke der Galaxien besser erfassen. Gerade in diesen zuvor vernachlässigten Bereichen liegt jedoch der größte Teil der Materie in den Galaxien.

Allerdings ist diese Materie schwer zu beobachten: Sowohl die Milchstraße als auch die Andromeda-Galaxie bestehen zu etwa 90 Prozent aus dunkler Materie. Diese absorbiert kein Licht und sendet auch keins aus – sie lässt sich nur anhand ihre Gravitationskräfte nachweisen. Anhand dieser Ergebnisse hoffen die Forscher auch auf weitere Erkenntnisse über den Aufbau der Außenbezirke großer Spiralgalaxien wie der Milchstraße.

(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2014; doi: 10.1093/mnras/stu879)

(University of Edinburgh, 30.07.2014 – AKR)