Homepage: Das Rätsel der fehlenden Zwerggalaxien

Warum die Anzahl beobachteter Zwerggalaxien viel kleiner ist, als theoretisch angenommen, wollen Potsdamer Astronomen nun mit einer neuen Methode klären. Die Forscher der internationalen Forschungskooperation „Clues“ haben mit dem „Cosmic Web Stripping“-Verfahren einen neuen Mechanismus entwickelt, der das kosmologische Rätsel entwirren könnte. „Hauptziel von ,Clues’ ist es, die Entwicklung der Lokalen Gruppe, also der Andromeda-Galaxie und der Milchstraße sowie derer weniger massereichen Nachbarn, in ihrer beobachteten großräumigen Umgebung zu simulieren“, erklärte Stefan Gottlöber vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP).

Ausgehend von einem Universum, das hauptsächlich aus kalter Dunkler Materie und Dunkler Energie besteht, stellt das Problem der fehlenden Zwerggalaxien eines der größten Rätsel für das Verständnis der Galaxienentwicklung dar. Mithilfe von Computer-Simulationen auf den größten Superrechnern konnten Astronomen demonstrieren, dass die Anzahl von Zwerggalaxien, also Galaxien mit nur einem Tausendstel der Masse der Milchstraße, in solch einem Universum sehr hoch sein sollte. Jedoch wurden bislang deutlich weniger Zwerggalaxien als erwartet beobachtet.

Die Forscher haben dieses Problem nun mit dem Projekt „Constrained Local UniversE Simulations“ (Clues) untersucht. Die Anfangsbedingungen für die Simulationen werden dabei aus den beobachteten Positionen und Eigengeschwindigkeiten der Galaxien konstruiert, die bis zu einigen Zehntausend Lichtjahren Entfernung von der Milchstraße entfernt sind. Bei der genauen Untersuchung der Simulationsergebnisse haben die Astronomen entdeckt, dass einige weit entfernte Zwerggalaxien der Lokalen Gruppe sich mit solch hohen Geschwindigkeiten relativ zum Kosmischen Netz bewegen, dass sie einen Großteil ihres Gases bei der Durchquerung der lokalen Netzstrukturen verlieren. Die Forscher nennen diesen Mechanismus daher „Cosmic Web Stripping“. „Diese Zwerge sind so schnell, dass ihr Gas sogar bei der Durchquerung extrem dünner Strukturen weggerissen wird“, so Alejandro Benítez Llambay von der argentinischen Universidad Nacional de Córdoba und Erstautor der in Astrophysical Letters veröffentlichten Studie. Nach einer solch starken Reduktion des Gasreservoirs wäre die Sternentstehung in diesen Zwerggalaxien schon vor einigen Milliarden Jahren stark abgesunken, und die Zwerge wären heute praktisch nicht beobachtbar. PNN