Mittwoch, 26. September 2012

Halo aus heißem Gas umgibt unsere Milchstraße

Künstlerische Illustration des heißen Gas-Halos um die Milchstraße. | Copyright: NASA/CXC/M.Weiss; NASA/CXC/Ohio State/A Gupta et al.

Washington (USA) - Mit dem Weltraum-Röntgenteleskop Chandra haben Astronomen Beweise dafür gefunden, dass unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, von einem gewaltigen Halo aus bis zu 2,5 Millionen Grad heißem Gas umgeben ist, der sich mehrere tausend Lichtjahre ausdehnt. Die Masse dieser Hülle, so schätzen die Wissenschaftler, entspricht in etwa der aller Sterne in der Milchstraße. Sollte diese Masse bestätigt werden, könnte sie eine Erklärung für das Rätsel der fehlenden sogenannten baryonische Masse liefern.

Während das kosmologische Standardmodell relativ genaue theoretische Vorhersagen zum Anteil der gewöhnlichen Materie, die von Physikern als "bayronisch" bezeichnet wird, macht, konnten bisherige Sternendurchmusterungen anhand der bekannten Masse in Sternen und Gaswolken doch nur etwa die Hälfte dieser vorhergesagte Masse nachweisen.

Die baryonische Materie besteht aus Partikeln wie Protonen und Neutronen und macht mehr als 99,9 Prozent der Masse der bislang im Kosmos gefundenen Materie aus. Messungen von weit entfernten Halos und Galaxien legen nahe, dass die baryonische Materie dem Zustand des Universums in einem Alter von nur wenigen Milliarden Jahren und einem Sechstel der Masse und Dichte der existierenden aber unsichtbaren Dunklen Materie entspricht.

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Wie das Team um Anjali Gupta von der Ohio State University aktuell im  Fachmagazin "Astrophysical Journal Letters" berichtet, konnten sie die heiße Gashülle durch mehrfach ionisierte Sauerstoffatome nachweisen, da die Atome durch die extrem hohen Temperaturen von 1 bis 2,5 Millionen Kelvin mehrere Elektronen verlieren. Diese Ionen absorbieren sodann bei charakteristischen Energien Röntgenstrahlung und offenbaren so die hohe Temperatur des Gases. "Anhand dieser Umstände wussten wir, dass es um unsere Milchstraße herum heißes Gas gibt", so Gupta.

Durch einen Abgleich der Daten mit jenen des europäischen Röntgensatelliten "XMM-Newton" und des japanischen Satelliten "Suzaku" können die Wissenschaftler auch auf die Ausdehnung des Gashalos schließen. Zwar hänge diese vom Verhältnis von Sauerstoff zu Wasserstoff ab, doch könne schon jetzt gesagt werden, dass der Halo bis in die lokale Galaxiengruppe hineinreiche und mit mehr als 10 Milliarden und bis zu 60 Milliarden Sonnenmassen genügend Materie enthalte, um das Rätsel der fehlenden baryonischen Masse zu erklären.

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Quelle: chandra.harvard.edu
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