Sterne entstehen dort innerhalb kurzer Phasen - Beobachtung könnte helfen, die Verteilung Dunkler Materie in den Galaxien zu verstehen

Zwerggalaxien

Heidelberg - Die meisten Sterne in Zwerggalaxien bilden sich in episodenartigen Entstehungsphasen, wie Astronomen bereits in Simulationen zeigen konnten. Dass dies allerdings tausendmal so schnell geschieht wie in unserer Milchstraße, ist sehr überraschend. Darauf weisen neue Messungen an Zwerggalaxien in etwa zehn Milliarden Lichtjahren Entfernung hin. Die extrem hohe Entstehungsrate stimmt zwar nicht mit bisherigen Theorien zur Sternentstehung überein, könnte dafür aber ein anderes bisher unverstandenes Phänomen erklären: Die Verteilung der Dunklen Materie innerhalb der Galaxie.

Zwerggalaxien mit etwa einem Hundertstel der Masse unserer Milchstraße sind die häufigste Art von Galaxien im Universum. Dennoch ist ihre Entwicklung schwer zu untersuchen, da sie in großer Entfernung vergleichsweise lichtschwach sind. Einer Gruppe vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg gelang es nun mithilfe der Wide Field Camera des Hubble-Weltraumteleskops, 69 weit entfernte Zwerggalaxien zu analysieren. Aufgrund der Entfernung sieht man diese so, wie sie vor etwa zehn Milliarden Jahren waren. Den Astronomen fiel dabei die ungewöhnliche Farbe auf, in der die Galaxien leuchteten. Spektrale Analysen von vier Exemplaren zeigte, dass die Farbe auf eine enorm hohe Sternentstehungsrate zurückzuführen ist.

"Aus 'archäologischen' Studien an nahen Zwerggalaxien, bei denen sorgfältig das Alter der beteiligten Sterne bestimmt wurde, wussten die Astronomen bereits, dass die meisten dieser Sterne vor mehr als acht Milliarden Jahren entstanden sein müssen", erklärt der MPIA-Direktor, Hans-Walter Rix. War eine genauere Entstehungsgeschichte aber bisher unklar, legen die neuen Beobachtungen nahe, dass sich fast alle dieser Sterne in kurzen Phasen bildeten. Die hohen Entstehungsraten übersteigen die Ergebnisse von Simulationen, die auf gängigen Theorien basieren.

Warum sich die Sterne in den Zwerggalaxien so rasch entwickeln, wissen die Forscher bisher nicht, aber sie könnten damit möglicherweise ein anderes Phänomen erklären. Die sogenannte Dunkle Materie macht schätzungsweise achtzig Prozent der Materie im Universum aus. Theorien zufolge sollte sie in den Zentren der Galaxien konzentriert sein. Da sie aber nicht mit Licht wechselwirkt und demnach nicht sichtbar ist, macht sie sich nur durch ihre Gravitationswirkung bemerkbar, und diese lässt - entgegen der Theorie - auf eine gleichmäßige Verteilung schließen. Die hohen Sternentstehungsraten könnten hier zur Klärung beitragen: Der starke Strahlungswind während dieser Phasen trieb möglicherweise interstellares Gas nach außen, das Dunkle Materie mit sich zog.