Neue Klasse von Objekten entdeckt: Dunkle Kugelsternhaufen

13. Mai 2015, 17:59
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Sternenballungen um die Riesengalaxie Centaurus A enthalten "zuviel" Masse - Lösung des Rätsels könnte in Schwarzen Löchern oder der Dunklen Materie liegen

Garching - Im Umfeld einer Riesengalaxie haben Astronomen eine bislang unbekannte Art von Sternhaufen entdeckt: Diese "dunklen Kugelsternhaufen" sehen normalen Sternhaufen zwar ähnlich, enthalten aus ungeklärten Gründen aber deutlich mehr Masse. Sie könnten entweder ungewöhnlich große Mengen an Dunkler Materie oder massereiche Schwarze Löcher enthalten. Beides käme unerwartet, wie die Europäische Südsternwarte (ESO) berichtet.

Kugelsternhaufen, soweit bekannt ...

Kugelsternhaufen findet man im Halo großer Galaxien - rund um die Milchstraße sind es mindestens 150. Es handelt sich dabei um kompakte kugelförmige Ballungen von hunderttausenden Sternen und mit um die ältesten Ansammlungen von Sternen im Universum überhaupt. Sie haben beinahe die gesamte Zeitspanne der Entstehung und Entwicklung von Galaxien überlebt.

"Über Jahrzehnte hinweg dachten Astronomen, dass all die Sterne in einem Kugelsternhaufen dasselbe Alter und dieselbe chemische Zusammensetzung haben - aber wir wissen jetzt, dass es auch merkwürdigere und kompliziertere Kreaturen unter ihnen gibt“, sagt Matt Taylor von der Pontificia Universidad Catolica de Chile in Santiago, der Erstautor der nun veröffentlichten Studie.

... und mit ganz neuen Aspekten

Solche "merkwürdigen Kreaturen" wurden nun rund um die 12 Millionen Lichtjahre entfernte elliptische Galaxie Centaurus A (auch als NGC 5128 bekannt) gefunden. Sie ist die der Milchstraße am nächsten gelegene Riesengalaxie und ist möglicherweise von nicht weniger als 2.000 Kugelsternhaufen umgeben.

Anhand einer Stichprobe von 125 Kugelsternhaufen um Centaurus A führten Taylor und sein Team mit dem FLAMES-Spektrografen am Very Large Telescope der ESO im Norden Chiles die bis dahin genauesten Untersuchungen dieser Objekte durch. Anhand dieser Beobachtungsdaten konnten sie die Massen der Sternhaufen ableiten und verglichen dieses Ergebnis mit der Helligkeit, mit der jeder einzelne der Haufen leuchtet.

Wenn ich nur wüsst', was drinnen ist

Ein Großteil der Sternhaufen entsprach den Erwartungen: Hellere hatten auch eine größere Masse - ganz einfach weil sie mehr Sterne enthielten. Bei einigen Kugelsternhaufen zeigte sich allerdings ein seltsames Phänomen: Sie waren um ein Vielfaches massereicher, als sie es entsprechend ihrer Helligkeit hätten sein dürfen. Und noch mysteriöser: Je massereicher diese ungewöhnlichen Haufen waren, desto größer war der Anteil an Materie, der nicht sichtbar war.

Zur Frage, was sich in diesen Kugelsternhaufen verbirgt, gibt es mehrere mögliche Antworten. Sie könnten Schwarze Löcher oder andere dunkle stellare Überreste in ihren Kernen enthalten. Laut den Astronomen würde das allein aber nicht ausreichen, die Menge an "überschüssiger" Materie zu erklären. Die Antwort könnte also einmal mehr in der Dunklen Materie liegen - deren Wesen allerdings seinerseits ein nach wie vor ungelöstes Rätsel darstellt. (red, 13.5. 2015)

  • Die Galaxie Centaurus-A mit Markierungen der bislang in ihrem Halo entdeckten Kugelsternhaufen.
    foto: eso/digitized sky survey, davide de martin

    Die Galaxie Centaurus-A mit Markierungen der bislang in ihrem Halo entdeckten Kugelsternhaufen.

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