Milchstraße ist in heißes Gas gehüllt

Columbus (USA) – Ein mehrere hunderttausend Lichtjahre großer Halo aus bis zu 2,5 Millionen Grad heißem Gas hüllt die Milchstraße ein. Das zeigen Beobachtungen eines internationalen Forscherteams mit dem amerikanischen Röntgensatelliten Chandra. Mit über zehn Milliarden Sonnenmassen enthält der Halo mindestens so viel Materie wie die Scheibe der Galaxie, schreiben die Astronomen im Fachblatt „Astrophysical Journal Letters“.

Halo um die Milchstraße

„Die fehlende Masse der Galaxie scheint demnach in Form von heißem Gas vorzuliegen“, so Anjali Gupta von der Ohio State University und ihre Kollegen. Seit langem suchen die Forscher nach dieser fehlenden Materie. Die theoretische Beschreibung der Entstehung der chemischen Elemente beim Urknall macht sehr genaue Vorhersagen über den Anteil an normaler – von den Physikern als baryonisch bezeichneten – Materie im Kosmos. Doch ein genauer Zensus der in Sternen und Gaswolken vorliegenden Masse liefert nur etwa die Hälfte des vorhergesagten Werts. Die fehlende baryonische Materie ist nicht mit der Dunklen Materie zu verwechseln: Diese Substanz ist nötig, um die Anziehungskraft der Milchstraße und anderer Galaxien zu erklären und sie enthält etwa das Fünffache an Masse wie die gesamte baryonische Materie.

Gupta und ihre Kollegen haben das heiße Gas anhand der Absorption durch mehrfach ionisierte Sauerstoffatome nachgewiesen. Durch die extrem hohe Temperatur verlieren die Atome mehrere Elektronen. Diese Ionen absorbieren bei charakteristischen Energien Röntgenstrahlung und verraten so die hohe Temperatur des Gases. „Damit wussten wir, dass es um die Milchstraße herum Gas gibt, und auch, wie heiß es ist“, erläutert Gupta, „die große Frage war: Wie groß ist der Halo und wie viel Masse enthält er?“

Um eine Antwort darauf zu erhalten, hat das Team seine eigenen Messungen mit Archivdaten des europäischen Röntgensatelliten XMM-Newton und des japanischen Satelliten Suzaku kombiniert, die Informationen über die Röntgenstrahlung aus der Umgebung der Milchstraße enthalten. Das Ergebnis hänge zwar davon ab, wie groß das Verhältnis von Sauerstoff zu Wasserstoff in dem heißen Gas ist, schreiben Gupta und ihre Kollegen. Es zeige aber in jedem Fall, dass der Halo weit in die lokale Galaxiengruppe hinausreicht und ausreichend Materie enthält, um das Problem der fehlenden baryonischen Materie zu lösen.