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Montag, 17. Januar 2011

"Galaxie X" entdeckt?

Aus der Verteilung von HI-Wasserstoff in der Strudelgalaxie "M51" wird die Existenz der Satelliten-Galaxie "NGC 5195" (Kreuz) deutlich sichtbar. Auf die selbe Weise hoffen Astronomen auch eine unsichtbare Satelliten-Galaxie unserer Milchstraße zu finden. | Copyright/Quelle: Sukanya Chakrabarti/UC Berkeley

Berkeley/ USA - Als Inhalt zahlreicher Theorien, Vermutungen und hitziger Diskussionen bleibt der sogenannte Planet X, also ein zehnter Planet des Sonnensystems, weiterhin ein astronomischer Mythos zwischen Glaube und Wissenschaft. Astro-Mathematiker sind jedoch zuversichtlich, eine kleine und bislang unsichtbare Zwerg-Galaxie ausfindig gemacht zu haben und hoffen nun, mit Hilfe einer neuen mathematischen Methode "Galaxie X" schon bald nachweisen zu können.

Wie viele andere Galaxien, so glauben Astronomen, so wird auch unsere Milchstraße von zahlreichen Satelliten-Galaxien umkreist, die jedoch zu lichtschwach sind, als das sie auf herkömmliche Art und Weise entdeckt werden könnten. Diese Galaxien werden wahrscheinlich von Dunkler Materie dominiert, wie sie laut den Theorien zwar bis zu 85 Prozent des Universums ausmachen soll, bislang jedoch noch nicht eindeutig nachgewiesen werden konnte und lediglich als Hilfskonstrukt dient, um einige astrophysikalische Schwerkraftphänomene erklären zu können.

Sukanya Chakrabarti von der "University of California" hat nun eine Methode entwickelt, genau solche Satellitengalaxien zu finden, in dem Wellen in der Verteilung von Wasserstoffgas in Spiralgalaxien analysiert werden. Schon die Existenz des sagenhaften "Planet X" wurde vor mehr als 100 auf ähnliche Weise vorhergesagt, als in der Umlaufbahn des Planeten Neptun vermeintliche Störungen entdeckt wurden, von welchen unter anderem der Astronomie-Pionier Percival Lowell glaubte, dass sie von einem weiteren (damals zehnten, X) Planeten hervorgerufen wurden.

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Mittels eines mathematisch-theoretischen Modells errechnete die Mathematikerin, dass sich "Galaxie X", von der Erde aus betrachtet, auf der anderen Seite der Milchstraße befindet und deshalb bis heute unentdeckt blieb, weil ihr Licht von Gasen und Staub in der Galaktischen Scheibe verdeckt wird. Schon jetzt haben Astronomen Beobachtungszeit mit dem Weltraumteleskop "Spitzer" angemeldet, um im infraroten Wellenspektrum nach der vorhergesagten Galaxie zu suchen.

"Ich bin guter Hoffnung, dass meine Methode einmal ebenso als Test für die Massenverteilung der Dunklen Energie in Galaxien dienen wird, wie Mikrolensing heute als Nachweis für entfernte Galaxien genutzt wird", so Chakrabarti. (Anm. d. Red.: Der sog. Mikrolinseneffekt beschreibt das astronomische Phänomen der sog. Gravitationslinsen. Hierbei handelt es sich um eine Ablenkung von Licht durch schwere Massen wie etwa Galaxien, wodurch das Licht von perspektivisch hinter diesen Massen liegenden Galaxien durch deren gewaltige Schwerkraft so umgelenkt wird, dass sie etwa als ringförmige Strukturen um die als Gravitationslinse wirkende Galaxie (sog, Einsteinringe) wahrgenommen werden können.)

Durch die Übertragung ihres Modells auf andere Galaxien mit bekannten Satelliten-Galaxien ("M51", s. Abb.; "NGC 1512"), konnte Chakrabarti ihre Theorie festigen, war sie doch in der Lage, deren Positionen tatsächlich akkurat zu bestimmen. Auf dem Jahrestreffen der "American Astronomical Society" (AAS) in Seattle hat die Astro-Mathematikern ihre Ergebnisse erstmals vorgestellt.

"Dieser Ansatz hat weite Auswirkungen auf eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten in der Physik und Astronomie", so die Wissenschaftlerin. "Etwa für den indirekten Nachweis von Dunkler Materie und von dieser dominierter Zwerg-Galaxien, auf die Planetendynamik auf den Einfluss von Zusammenstößen mit Satelliten-Galaxien auf die Evolution von Galaxien."

Astronomen schätzen, dass unsere Milchstraße von etwa 80 Zwerg-Galaxien umkreist wird. Einige diese Satelliten, wie beispielsweise die Große und Kleine Magellansche Wolke, sind bereits bekannt. Theoretische Modelle für rotierende Spiralgalaxien wie die Milchstraße sagen jedoch voraus, dass es deutlich mehr solcher Satelliten geben müsste.

In Chakrabartis Theorie sollten derartige Galaxien Störungen in der Verteilung von kaltem Wasserstoffgas (HI) innerhalb der Galaktischen Scheibe verursachen, wie sie mit Radio- und Infrarot-Teleskopen gemessen werden kann. Solche Störungen könnten dann nicht nur die Masse sondern auch Entfernung und Position der selbst direkt nicht sichtbaren Zwerg-Galaxien aufzeigen. Somit kann die Methode in etwa mit den Rückschlüssen verglichen werden, wie sie anhand der Bugwelle von Schiffen auf deren Größe und Geschwindigkeit gezogen werden können.

Aus Chakrabartis Modellberechnungen geht hervor, dass die Masse von "Galaxie X" etwa Einhundertstel jener der Milchstraße beträgt und sich - von der Erde aus betrachtet - zwischen den Sternbildern Norma (Winkelmaß) und Circinus (Zirkel), westlich des Galaktischen Zentrums befindet. Laut den Vorhersagen umkreist sie die Milchstraße, deren Ausdehnungsradius rund 50.000 Lichtjahren beträgt, auf einer parabolischen Umlaufbahn in einem Abstand zum Galaktischen Zentrum von rund 300.000 Lichtjahren.


Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / berkeley.edu
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