Astronomen war es lange ein Rätsel: Rund um unsere Milchstraße müsste sich eigentlich eine größere Zahl an Zwerggalaxien finden. Doch nur wenige Exemplare ließen sich beobachten. Neue „Hubble“-Beobachtungen liefern nun eine wahrscheinliche Erklärung.
Unsere Milchstraße hat eine ganze Zahl sogenannter Satellitengalaxien, die sie in ihrer Lokalen Gruppe begleiten. Die größte von ihnen ist die Große Magellansche Wolke, die etwa ein Viertel des Durchmessers unserer Galaxie hat. Doch auch deutlich kleinere Exemplare, sogenannte Zwerggalaxien, bewegen sich in unserer kosmischen Nachbarschaft. Allerdings haben Astronomen bisher deutlich weniger von ihnen beobachten können als eigentlich vorhanden sein müssten – zumindest, wenn man Computermodellen glaubt.
Neue Untersuchungen mit dem „Hubble“-Weltraumteleskop könnten nun dabei helfen, das Rätsel der „fehlenden“ Zwerggalaxien zu erklären. Demnach verfügen diese Galaxien nur über vergleichsweise wenige Sterne – und sind deshalb nur sehr schwer zu beobachten. Forscher um Tom Brown vom „Space Telescope Science Institute“ in Baltimore (US-Bundesstaat Maryland) berichten im Fachmagazin „Astrophysical Journal Letters“ von ihrer Analyse dreier Galaxien, die zu den ältesten und kleinsten im Universum gehören: Hercules, Leo IV und Ursa Major.
Sie alle liegen 330.000 bis 490.000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Und in allen drei Galaxien hat nach Ansicht der Forscher vor mehr als 13 Milliarden Jahren die Sternbildung begonnen. Das Alter ermittelten Brown und seine Kollegen durch Vergleiche mit dem Kugelsternhaufen Messier 92, der als eines der ältesten bekannten Objekte im Universum gilt.
Die Sterne der matten Zwerggalaxien, so zeigten, die „Hubble“-Beobachtungen nun, sind offenbar ähnlich betagt. Doch nach kurzer Zeit sei die Sternenproduktion in den betreffenden Galaxien wieder zum Erliegen gekommen, so die Forscher. „Diese Galaxien sind alle aus der Frühzeit des Universums, sie sind alle gleich alt, das heißt, etwas muss sie wie eine Guillotine erwischt haben und die Sternenbildung jeweils zur selben Zeit gestoppt haben“, sagt Brown.
Schuld am stotternden Sternenfließband ist demnach die sogenannte Reionisierungs-epoche, ungefähr eine Milliarde Jahre nach dem Urknall. In dieser Zeit sorgte die Strahlung der ersten Sterne dafür, dass vorher gebildetes, elektrisch neutrales, Wasserstoffgas zu einem ionisierten Plasma wurde. Und das ist relativ durchlässig für UV-Strahlung.
Die Zwerggalaxien, die Brown und seine Kollegen untersucht haben, waren zum Start der Reionisierungsepoche etwa 100 Millionen Jahre alt. Weil sie noch vergleichsweise klein waren, konnten sie sich nicht genügend vor der nun durch das Universum flutenden UV-Strahlung abschirmen. Diese sorgte dafür, dass das zur Sternenbildung nötige Gas in kürzester Zeit abhanden kam. Das Resultat: „Das sind Fossilien der ältesten Galaxien im Universum“, sagt Brown. „Sie haben sich seit Milliarden von Jahren nicht verändert“
Ein paar hundert, manchmal auch tausend Sterne von der Größe unserer Sonne gibt es in diesen Uralt-Galaxien. Deswegen leuchten sie nicht besonders hell – und sich für Astronomen auf der Erde schwer zu beobachten. Doch was ihnen an Sternen fehlt, machen die archaischen Satelliten durch ein Überangebot an Dunkler Materie wieder wett. Nach Ansicht von Brown und seinen Kollegen gibt es in den schwach leuchtenden Zwerggalaxien zehn Mal so viel davon wie in anderen Zwerggalaxien.
Quellen: NASA/ESA/Der Spiegel vom 12.07.2012
