Wenn wir den Nachthimmel betrachten, neigen wir dazu, uns Galaxien als riesige Ansammlungen von Sternen, Gas und Staub vorzustellen. Aber die Zwerggalaxie UMa3/U1 stellt diese Auffassung völlig in Frage. Mit einer gesamten Sternmasse von nur 16 Sonnenmassen und insgesamt etwa 60 Sternen, Diese „Miniaturgalaxie“ im Großen Bären hat Astronomen sprachlos gemacht. Denken Sie einmal darüber nach: Er ist so klein, dass alle seine Sterne zusammen weniger leuchten als ein einzelner Stern, der so hell ist wie Rigel. Die Frage, die Astrophysiker zur Debatte stellt, ist, ob wir es wirklich als Galaxie betrachten können oder ob es sich lediglich um einen Sternhaufen handelt. Der Unterschied mag zwar akademisch erscheinen, hat jedoch tiefgreifende Auswirkungen auf unser Verständnis des Universums und der mysteriösen dunklen Materie. Beobachtungen zeigen, dass sich UMa3/U1 trotz seiner geringen Größe wie eine echte, von dunkler Materie dominierte Galaxie verhält.
Eine Frage der Größe
UMa3/U1 ist wirklich winzig. Mit einem Durchmesser von nur 20 Lichtjahren ist er etwa so groß wie der berühmte Plejaden-Sternhaufen, hat aber deutlich weniger Sterne. Um einander zu verstehen, Milchstraße enthält etwa 200 bis 400 Milliarden Sterne, während diese angebliche Galaxie nur 60 davon beherbergt. Das ist, als würde man ein Dorf mit ein paar Dutzend Einwohnern mit einer Megalopolis mit Milliarden von Menschen vergleichen.
Die Entdeckung, Veröffentlicht auf Das astrophysikalische Tagebuch, überraschte die wissenschaftliche Gemeinschaft. UMa3/U1 war 15-mal weniger massereich als der kleinere Zwerggalaxie und stellt damit einen neuen Rekord für die kosmische Miniaturisierung dar.
Das Rätsel der dunklen Materie
Seien Sie vorsichtig, denn hier wird die Geschichte noch faszinierender. Nach den Gesetzen der Physik müsste eine so kleine Gruppe von Sternen aufgrund der von der Milchstraße ausgeübten Gravitationskräfte schnell zerfallen. Dennoch existiert UMa3/U1 noch immer und seine Sterne bewegen sich als zusammenhängende Einheit.
Die einzige plausible Erklärung ist nach Ansicht der Wissenschaftler, dass dieses winzige kosmische Gebilde von einem massiven Halo aus Dunkle Materie, mit einem geschätzten Masse-Licht-Verhältnis von etwa 6.500 (oder 1.900, ohne einen möglicherweise fremden Stern). Einfach ausgedrückt: Die Materie, die wir sehen, würde nur einen infinitesimalen Bruchteil der Gesamtmasse darstellen.
„Es gibt so wenige Sterne in UMa3/U1, dass man sich zu Recht fragen kann, ob es sich nur um eine zufällige Ansammlung ähnlicher Sterne handelt“, sagte einer der an der Studie beteiligten Forscher. Messungen zeigen jedoch eindeutig, dass sich alle Sterne mit der gleichen Geschwindigkeit durch den Weltraum bewegen und ähnliche chemische Eigenschaften aufweisen.
Zwerggalaxie oder Galaxienhaufen?
Die Unterscheidung zwischen Zwerggalaxien und Sternhaufen verschwimmt zunehmend. Traditionell werden Galaxien als gravitativ gebundene Systeme definiert, die von dunkler Materie dominiert werden, während Sternhaufen wenig oder keine dunkle Materie enthalten.
Wenn bestätigt wird, dass es sich bei UMa3/U1 um eine Galaxie handelt, wäre dies eine wichtige Entdeckung für die Erforschung der dunklen Materie und der Galaxienbildung im frühen Universum. Einige Simulationen lassen darauf schließen, dass es den zerstörerischen Kräften der Milchstraße Milliarden von Jahren standhalten könnte, wenn es mit einem ausreichend dichten Halo aus dunkler Materie ausgestattet wäre.
Um dieses kosmische Rätsel endgültig zu lösen, sind weitere hochauflösende spektroskopische Beobachtungen erforderlich, um den tatsächlichen Inhalt von Dunkle Materie. Die Debatte ist noch offen, aber eines ist sicher: Ob es sich nun um eine kleine Galaxie oder den schwächsten Kugelsternhaufen handelt, der je entdeckt wurde, UMa3/U1 lehrt uns bereits jetzt viel über die äußeren Grenzen der kosmischen Struktur.
Wenn Sie das nächste Mal zum Sternbild Großer Bär aufblicken, denken Sie daran, dass dort draußen, für das bloße Auge unsichtbar, aber nicht für unsere Teleskope, eines der rätselhaftesten und faszinierendsten Objekte im bekannten Universum liegt.
