Diese seltsamen Galaxien haben 1000-mal weniger Sterne als die Milchstraße und nehmen dennoch einen großen Raum ein. Die Astronomen verwendeten eine fortschrittliche Computersimulation, um zu zeigen, dass Supernova-Explosionen zu ihrer Entstehung beigetragen haben.
Es wird angenommen, dass unsere Milchstraßengalaxie mehr als 100 Milliarden Sterne hat. Heute kennen die Astronomen jedoch einige sehr schwache Galaxien, die bis zu 1.000 Mal weniger Sterne enthalten und sich dennoch über einen ebenso großen Raumbereich erstrecken wie die Milchstraße. Sie nennen sie ultradiffuse Galaxienund frage mich, was sie gemacht hat. Am 28. November 2016 kündigten Astronomen neue Forschungen an, die zeigten, dass, wenn während des Sternentstehungsprozesses viele Supernovae explodieren, sowohl Sterne als auch die dunkle Materie in einer Galaxie nach außen gedrückt werden und die Galaxie sich ausdehnen könnte. Sie glauben, dass sich die ultradiffusen schwachen Galaxien auf diese Weise gebildet haben könnten.
Der obige Film zeigt eine Computersimulation der Bildung einer ultradiffusen Galaxie. Der Film folgt der Gaskomponente der Galaxis. Während des Lebens der Galaxie sind mehrere Gasaustritte (Brunnen) sichtbar, die aus dem Zentrum der Galaxie ausgestoßen werden. Diese Abflüsse - hervorgerufen durch Supernova-Explosionen - sind laut den Wissenschaftlern für die Entstehung der ausgedehnten Sterne und der dunklen Materie ultradiffuser Galaxien verantwortlich.
Die Ergebnisse dieser Studie werden im Peer-Review veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
Die Astrophysikerin Arianna Di Cintio vom Zentrum für Dunkle Kosmologie am Neils Bohr-Institut der Universität Kopenhagen.
Die Astrophysikerin Arianna Di Cintio am Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen in Dänemark ist die führende Forscherin dieses Projekts. Ihr Team führte in Zusammenarbeit mit der New York University in Abu Dhabi fortgeschrittene Computersimulationen durch. Sie sagte in einer Erklärung:
Durch die Neuerstellung von fast 100 virtuellen Galaxien haben wir gezeigt, dass bei vielen Supernovae während des Sternentstehungsprozesses die Sterne und die dunkle Materie in der Galaxie nach außen gedrückt werden und die Ausdehnung der Galaxie zunehmen kann .
Befindet sich eine kleine Anzahl von Sternen in einem ausgedehnten Gebiet, bedeutet dies, dass die Galaxie schwach und diffus wird und daher mit Teleskopen schwer zu beobachten ist.
Vergleich einer ultradiffusen Galaxie mit der nahe gelegenen großen Andromeda-Galaxie, einer gewöhnlichen Spiralgalaxie und dem nächsten großen Nachbarn unserer Milchstraße. Beachten Sie auch die vergleichende Helligkeit der 2 Satellitengalaxien der Andromeda-Galaxie. Es sind gewöhnliche elliptische Zwerggalaxien, die viel heller sind als eine ultradiffuse Galaxie.
Di Cintio sagte auch, dass der Mechanismus, der bewirkt, dass sich die Sterne vom Zentrum der Galaxie entfernen, derselbe ist, der Bereiche mit einer geringeren Dichte dunkler Materie erzeugen kann. Die vielen Supernovae sind so mächtig, dass sie das Gas in der Galaxie nach außen blasen. Infolgedessen bewegen sich sowohl die Dunkle Materie als auch die Sterne nach außen, so dass sich die Ausdehnung der Galaxie ausdehnt. Die Tatsache, dass die Galaxie über ein größeres Gebiet verteilt ist, bedeutet, dass sie diffuser und unklarer wird. Sie sagte:
Wenn wir ultradiffuse Galaxien mit Computersimulationen nachbilden können, zeigt dies, dass wir mit unserem kosmologischen Modell auf dem richtigen Weg sind.
Wir sagen daher voraus, dass es überall ultradiffuse Galaxien gibt - nicht nur in Galaxienhaufen. Sie werden von dunkler Materie dominiert und bestehen nur zu einem geringen Teil aus Gas und Sternen. Das Wichtigste ist, dass es sich um Zwerggalaxien handelt, deren Masse nur etwa 10- bis 60-mal geringer ist als die einer großen Spiralgalaxie.
Warum interessieren sich Astronomen für diese schwachen Zwerggalaxien? In den letzten Jahren waren sie durch den Mangel an beobachtbaren Zwerggalaxien in unserem Universum verblüfft und haben versucht zu erklären, warum wir so wenige sehen. Das liegt daran, dass die Standardkosmologie viel mehr Zwerggalaxien erfordert, als wir sehen.
Diese Forscher beschrieben einen nächsten Schritt, in dem sie hoffen, ihre Ideen weiter zu bestätigen - und dabei zu helfen, die Standardkosmologie zu bestätigen -, indem sie mehr ultradiffuse Galaxien finden. Sie sagten, die größten könnten mehr Gas enthalten und initiieren daher eine enge Zusammenarbeit mit Forschungsgruppen, die mit leistungsstarken Teleskopen Beobachtungen sehr ferner Himmelsbereiche durchführen.
Arianna Di Cintio freut sich darauf, weitere ultradiffuse Galaxien zu finden und zu erfahren, wie viele Sterne sie haben, wie viele Elemente sie enthalten und wie die ultradiffusen Galaxien in Galaxienhaufen überleben. Sie sagte:
Es wird ein ganz neues Fenster für die Entstehung von Galaxien öffnen. Möglicherweise gibt es Tausende von ultraschwachen Galaxien, die nur darauf warten, entdeckt zu werden.
Da ultradiffuse Galaxien (eingekreist) viel schwächer sind als gewöhnliche Galaxien, sind sie schwerer zu finden. Aber Astronomen wollen Wege finden, um nach ihnen zu suchen.
Fazit: Ultradiffuse Galaxien haben eine geringe Anzahl von Sternen, sind jedoch extrem weit im Weltraum verteilt. Wie sind sie auf diese Weise gekommen? Mithilfe einer fortschrittlichen Computersimulation zeigten die Astronomen, dass Supernova-Explosionen dazu führen können, dass sowohl Sterne als auch dunkle Materie in einer Galaxie nach außen gedrückt werden, wodurch sich die Galaxie ausdehnt und eine ultradiffuse Galaxie entsteht.