Obwohl Dragonfly 44 relativ in der Nähe liegt, haben Astronomen es jahrzehntelang vermisst, weil es sehr dunkel ist. Aber in dieser Galaxie steckt mehr, als man denkt.
Dunkle Galaxie Dragonfly 44. Eine Langzeitbelichtung mit dem Gemini-Teleskop zeigt ein großes, längliches Objekt. Für unsere Augen erscheint Dragonfly 44 aufgrund seiner Masse sehr schwach. Das liegt daran, dass es fast nur dunkle Materie ist. Bild über Pieter Van Dokkum / Robero Abraham / Zwillinge.
Die Astronomen haben nun eine Galaxie identifiziert und beschrieben, die fast ausschließlich aus dunkler Materie besteht, dem mysteriösen, unsichtbaren Material, das nur durch die Schwerkraft bekannt ist und das auch einen erheblichen Teil der Masse des Universums ausmacht. Die Galaxie ist relativ nahe. Es heißt Dragonfly 44. Es wirkt selbst durch große Teleskope trübe, aber Blicke können täuschen, und Astronomen wissen jetzt, dass in dieser Galaxie mehr - viel mehr - steckt, als man auf den ersten Blick sieht.
Die Ergebnisse wurden am 25. August 2016 in veröffentlicht Die astrophysikalischen Zeitschriftenbriefe.
Die Region des Himmels, in der diese Galaxie liegt - im Coma-Galaxienhaufen - war über viele Jahrzehnte von Astronomen genauestens untersucht worden.
Dann, im Jahr 2015, beobachtete das Dragonfly Telephoto Array den Coma-Cluster und bemerkte etwas Interessantes. Bei weiterer Prüfung stellte das Team fest, dass Dragonfly 44 so wenige Sterne hat, dass es schnell auseinander gerissen würde, wenn es nicht etwas hielten es zusammen.
Das etwas, nach dem Denken der modernen Astronomen, ist wahrscheinlich dunkle Materie.
Dragonfly 44 im Gegensatz zu anderen Galaxien, wie die Sloan Digital Sky Survey zeigt.
Die Astronomen versuchten zunächst, die Menge der dunklen Materie in Dragonfly 44 zu bestimmen. Zunächst verwendeten sie das DEIMOS-Instrument (DEep Imaging Multi-Object Spectrograph), das auf dem Keck II-Teleskop in Hawaii installiert war, um die Geschwindigkeiten der Sterne in der Galaxie zu messen insgesamt 33,5 Stunden über einen Zeitraum von sechs Nächten.
Sie fanden heraus, dass sich die Sterne in dieser Galaxie unerwartet schnell bewegen. Da die Bewegungen der Sterne in einer Galaxie Aufschluss über die Materie geben, konnten die Astronomen die Masse der Galaxie bestimmen. Sie stellten fest, dass die durch die Bewegungen der Sterne in Dragonfly 44 angezeigte Masse viel größer war als die durch die sichtbaren Sterne angezeigte Masse.
Die Masse der Libelle 44 wird auf das Billionenfache unserer Sonne geschätzt. Das ähnelt der Masse unserer eigenen Milchstraße, aber unsere Milchstraße hat mehr als hundertmal mehr Sterne als Dragonfly 44.
In Dragonfly 44 scheint nur ein Hundertstel Prozent der Masse in Form von Sternen und „normaler“ Materie zu sein. Die anderen 99,99 Prozent sollen in Form von Dunkler Materie vorliegen.
Es war unerwartet, eine Galaxie mit der Masse der Milchstraße zu finden, die fast völlig dunkel ist, und außerdem ist Dragonfly 44 nicht die einzige. Obwohl diese Astronomen Dragonfly 44 in ihrer Studie (über die größtenteils ausführlich berichtet wurde) genau unter die Lupe genommen haben, berichteten sie auch über eine Population großer, sphäroidaler Galaxien mit sehr geringer Oberflächenhelligkeit im Coma-Cluster. Das offensichtliche Überleben dieser ultradiffusen Galaxien (UDGs) in einem reichen Haufen legt nahe, dass sie sehr hohe Massen aufweisen.
Dragonfly 44 ist eine der größten ultradiffusen Galaxien im Koma-Haufen.
Die Autoren der Studie sagten:
Unsere Ergebnisse ergänzen andere neuere Beweise dafür, dass viele UDGs „ausgefallene“ Galaxien sind, mit der Größe, dem Gehalt an dunkler Materie und den kugelförmigen Clustersystemen von viel leuchtenderen Objekten.
Der Autor der Studie, Pieter van Dokkum, sagte auch:
Dies hat große Auswirkungen auf das Studium der Dunklen Materie. Es ist hilfreich, Objekte zu haben, die fast ausschließlich aus dunkler Materie bestehen, damit wir nicht durch Sterne und all die anderen Dinge, die Galaxien haben, verwirrt werden. Die einzigen Galaxien, die wir zuvor untersuchen mussten, waren winzig. Dieser Befund eröffnet eine völlig neue Klasse von massiven Objekten, die wir untersuchen können.
Letztendlich wollen wir wirklich lernen, was dunkle Materie ist. Es geht darum, massive dunkle Galaxien zu finden, die uns noch näher sind als Dragonfly 44, sodass wir nach schwachen Signalen suchen können, die möglicherweise ein Teilchen der dunklen Materie enthüllen.