Chinesische Forscher haben ein überraschendes Phänomen unserer Galaxie aufgedeckt: Die spiralförmige Scheibe der Milchstraße erfährt eine retrograde Präzession, beeinflusst von einer riesigen Masse aus unsichtbarer, haloartiger Dunkler Materie. Dieses interessante Verhalten eröffnet neue Perspektiven für die galaktische Dynamik.
Künstlerische Darstellung der verformten Scheibe der Milchstraße, umgeben von einem leicht abgeflachten Halo aus Dunkler Materie.
Bildrecht: Kaiyuan Hou und Zhanxun Dong (School of Design, Shanghai Jiao Tong University)
Etwa ein Drittel der spiralbildhaften Galaxien zeigt eine deutliche Verformung ihrer Scheibenstruktur. Diese Verformung, oft durch vergangene galaktische Kollisionen verursacht, kann auch das Ergebnis von Wechselwirkungen mit Satellitengalaxien, dem intergalaktischen Magnetfeld und dem Zustrom riesiger Gaswolken sein. Für die Milchstraße jedoch ist der Hauptfaktor, der diese Verformung aufrechterhält, der Halo aus Dunkler Materie.
Dieses Verformungsphänomen ist nicht statisch. Es unterliegt einer Präzession, das heißt einer Änderung der Ausrichtung relativ zur Rotationsachse der Galaxie, ähnlich der Bewegung eines rotierenden Kreisels. Die genaue Messung dieser Präzession stellte lange Zeit eine Herausforderung dar, da frühere Methoden auf Riesensterne angewiesen waren, deren vertikale Bewegungen unpräzise waren.
Astronomen unter der Leitung von Yang Huang von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften nutzten die variablen Cepheidensterne als neue Tracer, um diese Präzession mit beispielloser Genauigkeit zu messen. Cepheiden, massive und pulsierende Sterne, liefern eine präzise Messung ihrer intrinsischen Helligkeit und ermöglichen so eine detaillierte Kartierung der Verformung.
Dank der Daten des Gaia-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation konnte Huang's Team eine Stichprobe von 2.613 Cepheiden unterschiedlichen Alters identifizieren. Indem sie diese Sterne nach Altersgruppen aufteilten und kartierten, konnten sie die Entwicklung der Verformung der galaktischen Scheibe über die letzten 200 Millionen Jahre beobachten und so eine retrograde Präzession entdecken.
Die entdeckte Präzessionsrate beträgt 0,12 Grad pro Million Jahre und nimmt mit zunehmender Entfernung vom galaktischen Zentrum ab, was langfristig zu einer verstärkten Verformung der Scheibe führen könnte. Diese Entdeckung liefert Hinweise auf die abgeflachte Form des Halos aus Dunkler Materie und bereichert so die theoretischen Modelle zur Entstehung und Evolution der Milchstraße.
Diese Ergebnisse, die am 27. Juni in
Nature Astronomy veröffentlicht wurden, tragen zur Verfeinerung unseres Verständnisses der Dunklen Materie und der kosmischen Geschichte unserer Galaxie bei.
Quelle: Nature Astronomy