Galaxien können Materie aus ihrer Umgebung sammeln und mit ihr austauschen, was durch die Interaktion von galaktischen Winden aufgrund von stellaren Explosionen geschieht. Dank des MUSE-Instruments am Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte hat ein internationales Forschungsteam erstmals einen galaktischen Wind kartiert. Diese einmalige Beobachtung wird in einer Studie beschrieben, die am 16. September 2021 in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society erschien. Sie half dabei zu enthüllen, wo sich ein Teil der fehlenden Materie im Universum befindet, und verfolgte die Bildung eines Nebels um eine Galaxie.
Galaxien sind wie Sterneninseln im Universum und besitzen gewöhnliche baryonische Materie, die aus Elementen des Periodensystems besteht, sowie Dunkle Materie, deren Zusammensetzung unbekannt ist. Eines der großen Probleme dabei, die Entstehung von Galaxien zu verstehen, liegt darin, dass etwa 80 Prozent der Baryonen, aus denen die normale Materie der Galaxien besteht, fehlen. Den Modellen zufolge wurde sie durch galaktische Winde aufgrund von stellaren Explosionen aus den Galaxien in den intergalaktischen Weltraum katapultiert.
Ein internationales Team, das auf französischer Seite von Forschern des Centre national de la recherche scientifique (CNRS) und der l’Université Claude Bernard Lyon 1 geleitet wird, nutzte erfolgreich das MUSE-Instrument, um eine detaillierte Karte der galaktischen Winde zu erstellen, welche den Materieaustausch zwischen einer jungen, entstehenden Galaxie und einem Nebel (einer interstellaren Gas- und Staubwolke) steuern.
Das Team wähle die Galaxie Gal1 aufgrund ihrer Nähe zu einem Quasar als Beobachtungsobjekt aus. Der Quasar diente den Wissenschaftlern als “Leuchtturm”, der sie in Richtung des untersuchten Gebietes leitete. Sie planten auch die Beobachtung eines Nebels um diese Galaxie, obwohl der Erfolg dieser Beobachtung anfänglich unklar war, weil die Helligkeit des Nebels nicht bekannt war.
Die perfekte Position der Galaxie und des Quasars und die Entdeckung des Gasaustauschs aufgrund galaktischer Winde machte es möglich, eine einzigartige Karte zu erstellen. Das erlaubte die erste Beobachtung eines entstehenden Nebels, der mit der Galaxie Gal1 gleichzeitig Magnesium emittiert und absorbiert – einen Teil der fehlenden Baryonen um Universum.
Dieser Typ eines normalen Materienebels ist im nahen Universum bekannt, aber seine Existenz in jungen, entstehenden Galaxien wurde bislang nur vermutet.
Nun, da Wissenschaftler ein Teil der fehlenden Baryonen im Universum entdeckt haben und damit bestätigten, dass 80-90 Prozent der normalen Materie außerhalb von Galaxien zu finden ist, ist dies eine Beobachtung, die ihnen helfen wird, ihre Modelle zur Entwicklung von Galaxien zu erweitern.
(THK)
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