Mindestens! Sechs weitere Objekte könnten entweder Zwerggalaxien oder Kugelhaufen sein. Diese bescheidenen Milchstraßensatelliten sind ein Schlüssel zum Rätsel um die Dunkle Materie.
Größer anzeigen. | Eine Infrarotkarte unserer Milchstraße, auf der 9 neue Objekte - Zwerggalaxien und / oder Kugelhaufen - rot markiert sind. Bild über S. Koposov, V. Belokurov (IoA, Cambridge) und 2MASS-Umfrage.
Ein Team von Astronomen der University of Cambridge hat laut eigenen Angaben neun neue Objekte identifiziert - drei bestimmte kleine Galaxien und sechs entweder Galaxien oder Kugelhaufen -, die unsere Milchstraßengalaxie umkreisen. Sie sagen, es ist die größte Anzahl kleiner Objekte, die die Milchstraße umkreisen, die jemals auf einmal entdeckt wurden. Neun klingt nach einer Menge, da unsere Milchstraßengalaxie nur etwa 150 bekannte Kugelhaufen und nur ein paar Dutzend mögliche Satellitengalaxien aufweist, wobei die unregelmäßigen großen und kleinen Magellanwolken - die von der südlichen Erdhalbkugel aus sichtbar sind - die bekanntesten sind . Diese Objekte wurden über neu veröffentlichte Bilddaten aus der Dark Energy Survey gefunden. Die Astronomen sagen, dass diese bescheidenen Objekte, die unsere Milchstraße umkreisen, dabei helfen könnten, einige der Geheimnisse hinter der Dunklen Materie zu entschlüsseln. In einer am 10. März 2015 veröffentlichten Erklärung sagte die Universität von Cambridge außerdem:
Die neuen Ergebnisse markieren auch die erste Entdeckung von Zwerggalaxien - kleine Himmelsobjekte, die größere Galaxien umkreisen - in einem Jahrzehnt, nachdem 2005 und 2006 Dutzende in den Himmeln über der nördlichen Hemisphäre gefunden wurden.
Die neuen Satelliten wurden in der südlichen Hemisphäre in der Nähe der großen und kleinen Magellanschen Wolken gefunden…
Eridanus-1, eines der drei sichtbarsten der neu entdeckten Objekte, die unsere Milchstraße umkreisen. Bild über V. Belokurov, S. Koposov (IoA, Cambridge).
Unsere Milchstraßengalaxie enthält Hunderte von Milliarden von Sternen, aber Zwerggalaxien sind mit nur 5.000 Sternen bekannt. Diese Astronomen sagen, die neu entdeckten Galaxien seien milliardenfach schwächer als die Milchstraße und millionenfach weniger massereich. Der nächste ist ungefähr 95.000 Lichtjahre entfernt, während der entfernteste mehr als eine Million Lichtjahre entfernt ist.
Dr. Sergey Koposov vom Cambridge Institute of Astronomy, dem Hauptautor der Studie, sagte:
Die Entdeckung so vieler Satelliten in einem so kleinen Bereich des Himmels war völlig unerwartet. Ich konnte meinen Augen nicht trauen.
In den letzten Jahren haben einige Dutzend Milchstraßen-Satellitengalaxien Astronomen verwirrt. Die Zahl der bekannten Zwerggalaxien, die unsere Milchstraße umkreisen, ist auf der Grundlage von Computersimulationen nicht so hoch, wie die Wissenschaftler glauben. Die am meisten akzeptierten kosmologischen Modelle des Universums sagen voraus, dass sich Hunderte von Zwerggalaxien in der Umlaufbahn um unsere Milchstraße befinden sollten. Bisher haben wir jedoch noch keine Hunderte gesehen.
Einige Astronomen haben versucht, die Sparsamkeit der Milchstraßensatelliten theoretisch zu erklären. Im vergangenen Jahr kamen europäische Kosmologen und Teilchenphysiker zusammen, um das akzeptierte Modell zu optimieren kalte dunkle Materie hilft beim Aufbau von Galaxien in unserem Universum, um das Fehlen von Milchstraßensatelliten zu erklären.
Die Astronomen der University of Cambridge verfolgen einen eher beobachtenden Ansatz. Sie sagen, die Dunkelheit und die geringe Größe der Satellitengalaxien der Milchstraße machten es einfach "unglaublich schwierig, sie zu finden".
Neu entdeckter Milchstraßensatellit Horologium-1. Bild über V. Belokurov, S. Koposov (IoA, Cambridge).
Aber für Astronomen ist es wichtig, sie zu finden - oder einen Grund zu finden, warum sie nicht da sind. Das liegt daran, dass diese Zwerggalaxien zu 99 Prozent aus dunkler Materie und zu nur einem Prozent aus beobachtbarer Materie bestehen.
Es wird angenommen, dass in unserem gesamten Universum die Dunkle Materie 25 Prozent der gesamten Materie und Energie in unserem Universum ausmacht. Wir können es nicht sehen und es wurde nicht direkt von irdischen Detektoren entdeckt, aber Astronomen wissen, dass es durch die Gravitationskraft, die es ausübt, existiert. Wenn Sie ein Astronom wären, könnten Sie einem solchen Rätsel widerstehen? Diese Astronomen können dem auch nicht widerstehen.
Die Dark Energy Survey, die im August 2013 begann und fünf Jahre dauern wird, wurde nicht speziell für die Entdeckung von Milchstraßensatelliten entwickelt. Die Umfrage fotografiert einen großen Teil des südlichen Himmels über weite Entfernungen. Dies wird mit der Dark Energy Camera erreicht, einer 570-Megapixel-Kamera, die unglaublich schwache Objekte in einer Entfernung von bis zu acht Milliarden Lichtjahren von der Erde sehen kann. Das ultimative Ziel des Dark Energy Survey ist es, den Ursprung des sich beschleunigenden Universums zu untersuchen. Laut der am 10. März veröffentlichten Erklärung geschieht dies durch:
* Zählen von Galaxienhaufen. Während die Schwerkraft die Masse zusammenzieht, um Galaxien zu bilden, drückt die dunkle Energie sie auseinander. Die Dark Energy Camera wird Licht aus 100.000 Galaxienhaufen in Milliarden von Lichtjahren Entfernung sehen. Das Zählen der Anzahl der Galaxienhaufen zu verschiedenen Zeitpunkten beleuchtet diesen kosmischen Wettbewerb zwischen Schwerkraft und Dunkler Energie.
* Supernovae messen. Eine Supernova ist ein Stern, der explodiert und so hell wird wie eine ganze Galaxie von Milliarden von Sternen. Anhand ihrer Helligkeit auf der Erde können Wissenschaftler erkennen, wie weit sie entfernt sind. Anhand dieser Informationen kann bestimmt werden, wie schnell sich das Universum seit der Explosion des Sterns ausgedehnt hat. Die Umfrage wird 4.000 dieser Supernovae aufdecken, die vor Milliarden von Jahren in Milliarden von Lichtjahren entfernten Galaxien explodierten.
* Das Biegen von Licht studieren. Wenn Licht von entfernten Galaxien auf dunkle Materie im Weltraum trifft, biegt es sich um die Materie und verursacht, dass diese Galaxien in Teleskopbildern verzerrt erscheinen. Die Umfrage wird die Form von 200 Millionen Galaxien messen und das kosmische Tauziehen zwischen Schwerkraft und dunkler Energie bei der Formung der Klumpen dunkler Materie im gesamten Weltraum aufdecken.
* Verwenden von Schallwellen, um eine Karte der Expansion im Laufe der Zeit in großem Maßstab zu erstellen. Als das Universum weniger als 400.000 Jahre alt war, löste das Wechselspiel zwischen Materie und Licht eine Reihe von Schallwellen aus, die sich mit fast zwei Dritteln der Lichtgeschwindigkeit ausbreiteten. Diese Wellen haben die Verteilung der Galaxien im Universum beeinflusst. Die Umfrage wird die Positionen von 300 Millionen Galaxien im Weltraum messen, um diese zu finden und daraus die Geschichte der kosmischen Expansion abzuleiten.
Cool, ja?
Weil es so schwache Objekte sehen kann, untersucht die Dunkle-Energie-Umfrage nun zufällig das Dunkle-Materie-Rätsel, wie es sich auf die Zwerg-Satellitengalaxien der Milchstraße bezieht. Wassili Belokurow vom Institut für Astronomie, einer der Mitautoren der Studie, sagte:
Zwergsatelliten sind die letzte Grenze, um unsere Theorien der Dunklen Materie zu testen. Wir müssen sie finden, um festzustellen, ob unser kosmologisches Bild Sinn macht.
Es war jedoch überraschend, eine so große Gruppe von Satelliten in der Nähe der Magellanschen Wolken zu finden, da frühere Vermessungen des südlichen Himmels nur sehr wenig ergaben, sodass wir nicht damit rechnen konnten, auf einen solchen Schatz zu stoßen.