Euclid enthüllt Milliarden vereinzelte Sterne

Bereits wenige Monate nach dem Start des Weltraumteleskops Euclid im Juli 2023 hat die ESA erste Aufnahmen veröffentlicht. Darunter auch eine des etwa 240 Millionen Lichtjahre von uns entfernten Perseus-Galaxienhaufens – einer der größten Strukturen im Universum. Wie Forschende nun anhand dieser Aufnahmen zeigen, existieren zwischen den tausenden Galaxien im Perseushaufen mehr als anderthalb Billionen freischwebende Sterne. Im Fachmagazin „Astronomy & Astrophysics“ berichtet das Team, woher diese stammen.

Für ihre Analysen haben Matthias Kluge vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und das Team das verhältnismäßig schwache Licht vereinzelter Sterne zwischen den Galaxien mit dem Euclid-Teleskop aufgenommen. Laut Kluge sei dieses Licht über 100 000 Mal schwächer als der dunkelste Nachthimmel, der sich von der Erde aus beobachten lässt. Weil die Sterne aber über ein immenses Volumen verteilt sind, macht ihr Licht insgesamt 20 Prozent der Helligkeit des gesamten Galaxienhaufens aus. Anhand der Beobachtungsdaten haben die Astronominnen und Astronomen untersucht, wie hell und in welcher Farbe die Sterne leuchten und wie sie angeordnet sind.

Anschließend verglichen die Forschenden ihre Beobachtungen mit Modellen zur Sternentstehung in verschiedenen Arten von Galaxien. Daraus konnten sie schließen, wo die Sterne zwischen den Galaxien ursprünglich herkommen. Die Frage drängte sich auf, weil Sterne üblicherweise innerhalb von Galaxien entstehen und nicht außerhalb – wo sich die beobachteten Sterne nun aber befinden. So stellte sich heraus, dass die beobachteten Sterne aus Randgebieten von Galaxien oder aus Zwerggalaxien stammen. Sie wurden offenbar durch Gezeitenkräfte aus ihren Heimatgalaxien herausgerissen.

Noch eine überraschende Entdeckung

Darüber hinaus fielen die Sterne noch durch eine weitere Eigenheit auf: Sie haben nämlich offenbar keine Umlaufbahn um die massereichste Galaxie im Perseushaufen eingeschlagen. Stattdessen umrunden sie einen Punkt zwischen den zwei leuchtstärksten Galaxien. Kluge und sein Team erklären das dadurch, dass der Perseushaufen möglicherweise vor nicht allzu langer Zeit mit einem anderen Galaxienhaufen verschmolzen ist. Daraufhin habe sich die Masseverteilung so verändert, dass Gravitationskräfte in andere Richtungen als zuvor auf die Sterne wirkten.

Aus den neuen Erkenntnissen über den Perseushafen wollen die Forschenden im nächsten Schritt mehr über die Verteilung der Dunklen Materie im Universum verstehen. Denn Strukturen wie der Perseushaufen können nur entstehen, wenn es Dunkle Materie gibt.