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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Astronomen: Galaxien haben Massenlimit |
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Da diese Zwerggalaxien im Vergleich zu anderen aus viel mehr Dunkler Materie bestehen, könnten sie auch Aufschluss über diese rätselhafte Materieform geben.
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Galaxien sind unterschiedlich hell ... |
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Seit längerer Zeit ist die Existenz kleiner Galaxien bekannt, die um die Milchstraße kreisen, sogenannte "Zwerggalaxien". US-Forscher von der University of California in Irvine untersuchten nun 18 dieser Galaxien von Hawaii und Chile aus und bestimmten deren Helligkeit.
Hierbei gab es zwischen den einzelnen Galaxien große Unterschiede. Von dieser Analyse ausgehend, konnten sie die Geschwindigkeit der einzelnen Galaxien und in weiterer Folge ihre Massen bestimmen.
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... haben jedoch dieselbe Masse |
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Beobachtet man die Unterschiede in der Helligkeit, sollte man eigentlich annehmen, dass hellere Galaxien eine höhere Masse aufweisen. Die Messergebnisse überraschten die Forscher jedoch. Die Masse aller beobachteten Galaxien war gleich: zehn Millionen Mal schwerer als unsere Sonne.
Zum Vergleich: Die Gesamtmasse der Milchstraße beträgt ein bis zwei Billionen Sonnenmassen.
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Eine Analogie |
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Manoj Kaplinghat, der Co-Autor der Studie, erklärt das Phänomen in einer Aussendung mit einer einfachen Analogie: "Wenn man vom Weltall aus auf die Erde sieht, kann man in dichter bewohnten Regionen bei Nacht mehr Lichter sehen. So könnte man annehmen, dass in Los Angeles mehr Menschen als in Mumbai leben. Doch das ist bei diesen Galaxien nicht der Fall."
"Was wir entdeckt haben, ist so wie die Behauptung, dass alle städtischen Gebiete, auch jene, die man bei Nacht nicht sehen kann, genau zehn Millionen Einwohner haben."
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Masse kommt aus Dunkler Materie |
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Woher kommt also diese unsichtbare Masse? Es wird angenommen, dass diese Galaxien zu einem Großteil aus Dunkler Materie bestehen.
Obwohl Dunkle Materie 85 Prozent der gesamten Materie des Universums ausmachen soll, wissen Forscher noch sehr wenig über ihre genaue Zusammensetzung. Dies könnte sich mit den neuen Erkenntnissen ändern. "Indem wir mehr über die kleinste Masse von Galaxien lernen, erfahren wir auch etwas über die Eigenschaften Dunkler Materie.
Dies ist notwendig, um eines Tages zu verstehen, wie das Universum und schließlich auch das Leben, wie wir es kennen, entstanden ist", sagt Louis Strigari, der Leiter der Studie von der University of California in Irvine.
Es wird angenommen, dass die Minimalmasse, ab der sich Dunkle Materie zu einem Klumpen verbindet, von den Eigenschaften der Teilchen abhängt, aus der sie besteht. Findet man also diese Untergrenze, kann man daraus Rückschlüsse auf die Zusammensetzung von Dunkler Materie ziehen.
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Dunkle Materie formt Galaxien |
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Dunkle Materie bestimmt auch das Wachstum und die Form des Universums. Ohne sie würden Galaxien wie jene, in der wir leben, die Milchstraße, nicht existieren. Forschungen konnten bereits schlüssig erklären, wie durch die Gravitation Dunkler Materie Galaxien in ihren bekannten Formen entstehen.
Es wird angenommen, dass kleinere Galaxien im Laufe der Zeit zu größeren verschmelzen, so soll es auch mit der Milchstraße passiert sein.
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Unter dem Limit: Offener Sternhaufen statt Galaxie |
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Eine Frage bleibt jedoch: Was passiert, sollte diese kritische Masse unterschritten werden? Der Physiker Thomas Posch vom Insitut für Astronomie der Universität Wien erklärt gegenüber science.ORF.at: "Der entscheidende Faktor für die Stabilität solcher Systeme ist das Zusammenspiel von Geschwindigkeit und Gravitation. Wird diese Masse unterschritten, könnte sich ein System ähnlich einem offenen Sternhaufen bilden."
Diese Systeme sind lose Verbände von Sternen, deren Eigenbewegungen sehr unterschiedlich sind. Dadurch und auch durch die - für galaktische Verhältnisse - schwache Gravitation neigen offene Sternhaufen zu Instabilität.
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Warten auf LHC |
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Um mehr über die geheimnisvolle Dunkle Materie zu erfahren, hoffen die Forscher auf den neuen Teilchenbeschleuniger LHC.
Dieser soll am 10. September 2008 in Genf in Betrieb gehen. In dem ringförmigen Aufbau werden Protonen mit hoher Geschwindigkeit zur Kollision gebracht.
Die daraus entstehenden Teilchen könnten Aufschluss über die genaue Zusammensetzung der Dunklen Materie geben.
[science.ORF.at, 28.8.08]
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Mehr zu diesem Thema in science.ORF.at:
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01.01.2010 |
