Sieht die Milchstraßen-Galaxie auf diesem Bild dick aus? Macht die Andromeda-Galaxie dünne Selfies? Wie sich herausgestellt hat, hat die Art und Weise, wie manche Astrophysiker unsere Galaxie untersuchen, es so aussehen lassen, als könnte die Milchstraßen-Galaxie massereicher als ihre Nachbarin, die Andromeda-Galaxie sein.
Das ist nicht richtig, besagt eine Studie, die von einer internationalen Forschungsgruppe im Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht wurde. Zu der Gruppe gehört auch Matthew Walker vom McWilliams Center for Cosmology der Carnegie Mellon University. In der Abhandlung demonstrieren die Wissenschaftler eine neue, genauere Methode zur Bestimmung der Masse von Galaxien. Unter Verwendung dieser Methode haben die Forscher gezeigt, dass die Milchstraßen-Galaxie nur etwa die halbe Masse ihrer Nachbarin, der Andromeda-Galaxie, besitzt.
In vorangegangenen Studien konnten Forscher die Massen der Milchstraßen-Galaxie und der Andromeda-Galaxie nur anhand von Beobachtungen ihrer kleinen, umkreisenden Zwerggalaxien bestimmen. In der neuen Studie sortierten sie bereits zuvor veröffentlichte Daten, die Informationen über die Entfernungen zwischen der Milchstraßen-Galaxie, der Andromeda-Galaxie und anderen nahen Galaxien enthielten. Dazu zählten auch Galaxien, die keine Satellitengalaxien sind und die sich innerhalb und knapp außerhalb einer Region befinden, die als die lokale Gruppe bezeichnet wird.
Galaxien in der lokalen Gruppe sind durch ihre gemeinsame Gravitation aneinander gebunden. Als Folge davon bewegen sich die Galaxien in der lokalen Gruppe wegen ihrer Gravitation aufeinander zu, während sich die meisten anderen Galaxien (auch jene in den äußersten Randgebieten der lokalen Gruppe) aufgrund der Expansion entfernen. Erstmals waren die Wissenschaftler in der Lage, die verfügbaren Informationen zur Gravitation und zur Expansion zu kombinieren, um präzise Berechnungen über die Massen der Milchstraßen-Galaxie und der Andromeda-Galaxie durchzuführen.
“Historische Schätzungen der Masse der Milchstraßen-Galaxie umfassten einen weiten Wertebereich”, sagte Walker, ein Juniorprofessor für Physik an der Carnegie Mellon University. “Wenn wir zwei massereiche, nahe beieinander liegende Galaxien und deren umgebende Galaxien untersuchen, können wir das nehmen, was wir über die Gravitation wissen und es mit dem kombinieren, was wir über die Expansion wissen, um eine genaue Schätzung der in jeder Galaxie vorhandenen Masse zu erhalten. Dies ist das erste Mal, dass wir diese beiden Dinge gleichzeitig messen konnten.”
Durch die Untersuchung der Galaxien innerhalb und knapp außerhalb der lokalen Gruppe konnte Walker das Gruppenzentrum bestimmen. Dann berechneten die Forscher die Masse sowohl der gewöhnlichen, sichtbaren Materie als auch die Masse der unsichtbaren Dunklen Materie in beiden Galaxien, basierend auf den momentanen Positionen der Galaxien in der lokalen Gruppe. Die Andromeda-Galaxie besitzt demnach doppelt so viel Masse wie die Milchstraßen-Galaxie und in beiden Galaxien bestehen 90 Prozent der Masse aus Dunkler Materie.
Die Studie wurde vom Science and Technology Facilities Council des Vereinigten Königreichs unterstützt und von Jorge Peñarrubia von der School of Physics and Astronomy an der University of Edinburgh geleitet. Zu den Co-Autoren gehörten Yin-Zhe Ma von der Univeristy of British Columbia und Alan McConnachie vom NRC Herzberg Institute of Astrophysics.
Quelle: http://www.cmu.edu/news/stories/archives/2014/july/july29_weighinggalaxies.html
(THK)
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