Etwas Seltsames geht mit der Dunklen Materie unserer eigenen Milchstraße vor

In einer aktuellen Studie haben Forscher enthüllt, dass die Sterne an den Rändern unserer Milchstraße sich langsamer bewegen als erwartet, was auf ein neues Verständnis der Dunklen Materie in unserer Galaxie hindeutet. Diese Entdeckung stellt die aktuellen Modelle der Verteilung der Dunklen Materie in Frage und könnte den Weg für neue Theorien über die Entstehung von Galaxien ebnen.


Astronomen haben lange die Rotationskurven von Galaxien benutzt, um die Anwesenheit Dunkler Materie zu studieren. Diese Kurven stellen die Umlaufgeschwindigkeit der Sterne in Bezug auf ihre Entfernung vom galaktischen Zentrum dar. Laut den aktuellen Theorien sollte die Dunkle Materie, unsichtbar, aber durch ihre gravitationelle Wirkung nachweisbar, eine konstante Geschwindigkeit der Sterne aufrechterhalten, sogar für die vom Zentrum weit entfernten.

Jedoch hat ein von Anna-Christina Eilers vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) geleitetes Team Daten der Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation verwendet, um die Umlaufgeschwindigkeiten der Sterne bis zu 80.000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum zu analysieren. Die Ergebnisse zeigten eine praktisch flache Rotationskurve, mit nur einem leichten Geschwindigkeitsabfall für die am weitesten entfernten Sterne.

Zusätzliche Beobachtungen, kombiniert mit Daten des APOGEE-Experiments (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment), haben diese Analyse bis zu etwa 100.000 Lichtjahre ausgedehnt. Lina Necib, Assistenzprofessorin für Physik am MIT, stellte fest, dass die Kurve bis zu einer bestimmten Entfernung flach blieb und dann abrupt fiel. Dies deutet darauf hin, dass die äußeren Sterne langsamer rotieren als erwartet.

Diese Abnahme deutet darauf hin, dass es weniger Dunkle Materie im Zentrum unserer Galaxie gibt als bisher angenommen. Das Forschungsteam beschreibt den Halo der Dunklen Materie der Galaxie als "ausgehöhlt", ähnlich wie ein ausgehöhlter Apfel. Darüber hinaus scheint die von der anwesenden Dunklen Materie produzierte Gravitation nicht auszureichen, um die Sterne in diesen extremen Entfernungen in Bewegung zu halten.

Diese Entdeckung wirft Fragen bezüglich der Konsistenz unserer aktuellen Messungen auf und regt die Aufregung in der wissenschaftlichen Gemeinschaft an, um dieses Rätsel zu lösen. Die Forscher planen, hochauflösende Computersimulationen zu nutzen, um verschiedene Verteilungen der Dunklen Materie in unserer Galaxie zu modellieren und zu sehen, welche Verteilung die beobachtete Rotationskurve am besten reproduziert. Diese Modelle könnten helfen zu erklären, wie die Milchstraße ihre spezifische Verteilung der Dunklen Materie erlangt hat und warum andere Galaxien dies nicht getan haben.

Die Ergebnisse dieser Studie wurden am 8. Januar im Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.