Die elf fernsten bekannten Sterne in unserer Galaxie liegen rund 300.000 Lichtjahre von der Erde entfernt – weit außerhalb der Spiralscheibe unserer Milchstraßen-Galaxie. Eine neue Forschungsarbeit von Harvard-Astronomen zeigt, dass etwa die Hälfte dieser Sterne aus einer anderen Galaxie herausgerissen worden sein könnte: aus der Sagittarius-Zwerggalaxie. Außerdem sind sie Mitglieder eines langen Sternstroms, der sich eine Million Lichtjahre weit durch den Weltraum erstreckt – das entspricht dem zehnfachen Durchmesser unserer Galaxie.
“Die Sternströme, die bislang kartiert wurden, sind wie kleine Bäche im Vergleich zu dem riesigen Fluss aus Sternen, der gemäß unserer Vorhersagen letztendlich beobachtet werden wird”, sagte die Hauptautorin Marion Dierickx vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).
Die Sagittarius-Zwerggalaxie ist eine von Dutzenden kleiner Satellitengalaxien, die die Milchstraßen-Galaxie umgeben. In den gut 13 Milliarden Jahren, die das Universum existiert, umkreiste sie unsere Galaxie mehrmals. Bei jeder Passage zerrten die Gezeitenkräfte der Milchstraßen-Galaxie an der kleineren Galaxie und zogen sie auseinander wie ein Karamelbonbon.
Dierickx und ihr Doktorvater, der Theoretiker Avi Loeb vom CfA, nutzten Computermodelle, um die Bewegungen der Sagittarius-Zwerggalaxie im Lauf der vergangenen acht Milliarden Jahre zu simulieren. Sie veränderten ihre Anfangsgeschwindigkeit und den Annäherungswinkel an die Milchstraßen-Galaxie, um festzustellen, was den aktuellen Beobachtungen am nächsten kam. “Die Anfangsgeschwindigkeit und der Annäherungswinkel haben große Auswirkungen auf die Umlaufbahn, genau so wie die Geschwindigkeit und der Winkel eines Raketenstarts ihre Bahn beeinflussen”, erklärte Loeb.
Zu Beginn der Simulation besaß die Sagittarius-Zwerggalaxie etwa zehn Milliarden Sonnenmassen oder ungefähr ein Prozent der Masse der Milchstraßen-Galaxie. Dierickx Berechnungen zeigten, dass die Zwerggalaxie mit der Zeit rund ein Drittel ihrer Sterne und neun Zehntel ihrer Dunklen Materie verlor. Dies resultierte in drei verschiedenen Sternströmen, die sich in eine Entfernung von bis zu einer Million Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraßen-Galaxie erstrecken. Sie reichen den gesamten Weg bis zum Rand des Milchstraßen-Halos und stellen eine der größten Strukturen dar, die man am Himmel beobachten kann.
Fünf der elf fernsten Sterne in unserer Galaxie weisen zudem Positionen und Geschwindigkeiten auf, wie man sie von Sternen erwarten würde, die aus der Sagittarius-Zwerggalaxie herausgerissen wurden. Die anderen sechs scheinen nicht aus der Sagittarius-Zwerggalaxie zu stammen, aber könnten aus einer anderen Zwerggalaxie herausgerissen worden sein.
Kartierungsprojekte wie der Sloan Digital Sky Survey haben einen der drei von diesen Simulationen vorhergesagten Ströme gefunden, aber nicht in seinem vollen Ausmaß, wie es die Modelle vorschlugen. Zukünftige Instrumente wie das Large Synoptic Survey Telescope, das viel schwächere Sterne am Himmel registrieren wird, sollten in der Lage sein, die anderen Ströme zu identifizieren. “Weitere Sterne aus der Sagittarius-Zwerggalaxie sind dort draußen und warten nur darauf, entdeckt zu werden”, sagte Dierickx.
Diese Ergebnisse wurden zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal angenommen und sind online verfügbar.
Das Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) hat seinen Hauptsitz in Cambridge (Massachusetts) und ist ein Gemeinschaftsprojekt des Smithsonian Astrophysical Observatory und des Harvard College Observatory. Wissenschaftler aus sechs Forschungsabteilungen untersuchen hier den Ursprung, die Entwicklung und das endgültige Schicksal des Universums.
(THK)
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