Rätsel um Dunkle Materie gelöst

Im vergangenen Jahr wurde die Galaxie NGC 1052-DF4 entdeckt. Sie ist 44 Millionen Lichtjahre entfernt. Das Problem dabei: Sie dürfte so eigentlich nicht existieren.

Es ist eine ultra-diffuse Galaxie (UDG), also eine große Galaxie mit wenig Helligkeit. Deshalb gehen Forscher davon aus, dass solche Galaxien viel Dunkle Materie, aber wenig Sterne enthalten.

DF4 hat aber so gut wie gar keine Dunkle Materie. Es war erst die zweite jemals entdeckte UDG, die kaum Dunkle Materie enthält, berichtet Science Alert. Die Erste war NGC 1052-DF2.

DF2 falsch berechnet

Das Rätsel um DF2 konnte aber mittlerweile geklärt werden. Die Galaxie ist der Erde näher als gedacht, weshalb die ursprünglichen Berechnungen falsch lagen. Laut den neuen Berechnungen hat sie eine für UDG normale Menge an Dunkler Materie.

Das half den Astronomen im Fall von DF4 aber nicht. Ein Rechenfehler galt als ausgeschlossen. Nur ein Prozent der Masse der Galaxie macht Dunkle Materie aus. Das würde bedeuten, dass alle bisherigen Annahmen zur Dunklen Materie falsch sind.

Klebstoff

Dunkle Materie gilt nämlich als der Klebstoff, der das Universum zusammenhält. Ohne Dunkle Materie werden die Sterne nicht zusammengezogen und es bilden sich keine Galaxien. Ohne Galaxien gibt es keine Planeten in habitablen Zonen und damit kein Leben im All – das gilt auch für die Erde.

Was genau die Dunkle Materie ist, wissen die Forscher derzeit nicht. Außerdem ist es nicht möglich, sie direkt aufzuspüren. Man weiß nur, dass die meisten Galaxien mehr Gravitation aufweisen, als durch die messbare Masse möglich ist. Diese Differenz ist die Dunkle Materie.

Sterne geklaut

Wie kann also DF4 ohne Dunkle Materie entstanden sein? Um den Geheimnis auf die Spur zu kommen, wurden leistungsstarke Teleskope auf DF4 gerichtet. Mit dem IAC80, den Gran Telescopio Canarias und dem Hubble Weltraumteleskop stellten sie fest, dass Sterne aus DF4 hinausgezogen werden.

Der Übeltäter ist die weit größere Spiralgalaxie NGC 1035. Dieser Nachbar von DF4 hat eine so starke Gravitation, dass sich in den äußeren Gebieten bereits Sterne von DF4 gelöst haben. Der Kern von DF4 ist aber noch intakt.

Dunkle Materie abgesaugt

Nach heutigem Wissensstand werden Galaxien von Dunkler Materie umringt. Bevor also NGC 1035 die Sterne aus DF4 herausgerissen hat, hat sie die Dunkle Materie abgesaugt. Sterne werden üblicherweise erst aus ihren Galaxien gerissen, wenn die Dunkle Materie auf 10 bis 15 Prozent der gesamten Masse der Galaxie fällt.

Mit dieser Erkenntnis des hungrigen Nachbars hält also das bisherige Modell, wonach Dunkle Materie zur Entstehung von Galaxien nötig ist. Für DF4 ist das ein schwacher Trost. Mit nur ein Prozent Dunkler Materie wird die Galaxie weiter kannibalisiert werden, bis nichts davon übrig ist. Ein paar der Sterne werden dann zu „Rogue Stars“, auch bekannt als intergalaktische Sterne oder Vagabunden-Sterne, die frei durchs All treiben.