Über dieses Bild
Diese geisterhafte Galaxie widerspricht unserem grundlegenden Verständnis darüber, wie Galaxien entstehen und sich entwickeln. NGC 1052-DF2 ist so außergewöhnlich diffus und transparent, dass wir entfernte Hintergrundgalaxien deutlich durch seine spärliche Sternpopulation hindurchscheinen sehen können – ein unheimliches kosmisches Fenster, das auf die bizarre Natur dieses Objekts hinweist. Was diese Galaxie wirklich bemerkenswert macht, ist das, was ihr offenbar fehlt: Dunkle Materie, die unsichtbare Substanz, die nach kosmologischen Standardmodellen die Masse jeder Galaxie dominieren sollte. Messungen der Bewegungen der Kugelsternhaufen von NGC 1052-DF2 ergaben Geschwindigkeiten, die weit unter den Erwartungen lagen, was darauf hindeutet, dass die Gesamtmasse der Galaxie in etwa ihrer sichtbaren Sternmasse allein entspricht und wenig oder gar keinen Platz für dunkle Materie bietet. Diese Entdeckung stellt grundlegende Annahmen über die Entstehung von Galaxien in Frage und legt nahe, dass dunkle Materie zwar allgegenwärtig ist, aber möglicherweise nicht für die Entstehung aller Galaxien erforderlich ist.
Wissenschaftliche Bedeutung
NGC 1052-DF2 hat Schockwellen durch die astronomische Gemeinschaft ausgelöst, weil es offenbar einem Eckpfeiler der modernen Kosmologie widerspricht: dass Halos aus dunkler Materie für die Galaxienbildung unerlässlich sind. Im Standardmodell entstehen Galaxien, wenn Halos aus dunkler Materie gravitativ normale Materie ansammeln, was bedeutet, dass jede Galaxie von dunkler Materie dominiert sein sollte. Der offensichtliche Mangel an dunkler Materie bei NGC 1052-DF2 deutet entweder darauf hin, dass einige Galaxien durch exotische Prozesse ohne dunkle Materie entstehen können, oder dass dunkle Materie nach der Entstehung abgestreift werden kann. Zu den vorgeschlagenen Erklärungen gehören die Ablösung der Galaxie durch Gezeiten durch die nahegelegene massereiche Galaxie NGC 1052, die Entstehung aus Material, das bei einer Galaxienkollision ausgestoßen wurde, oder die Entstehung in einer ungewöhnlich dunklen Materiearmen Region. Ironischerweise untermauert diese Entdeckung die Annahme, dass dunkle Materie ein echtes Teilchen ist (und nicht eine Modifikation der Schwerkraft), denn sie zeigt, dass dunkle Materie und normale Materie getrennt werden können – etwas, das unmöglich wäre, wenn die Effekte der „dunklen Materie“ einfach auf eine veränderte Gravitationsphysik zurückzuführen wären.
Beobachtungsdetails
Hubble beobachtete NGC 1052-DF2 mit der Advanced Camera for Surveys (ACS) in optischen Breitbandfiltern. Die Tiefenaufnahmen enthüllten die spärliche Sternpopulation der Galaxie und identifizierten zehn darin kreisende kompakte Kugelsternhaufen. Die Messung der Geschwindigkeiten dieser Kugelsternhaufen mithilfe der Spektroskopie des Keck-Teleskops war die entscheidende Beobachtung – ihre geringe Geschwindigkeitsdispersion implizierte eine Gesamtmasse, die allein mit der der sichtbaren Sterne übereinstimmte, ohne dass zusätzliche dunkle Materie erforderlich war. Hubbles Auflösung war entscheidend für die Identifizierung der Kugelsternhaufen und deren Trennung von Hintergrundgalaxien, die durch den diffusen Sternkörper sichtbar sind. Die Beobachtungen zeigten auch die extrem geringe Oberflächenhelligkeit der Galaxie, die etwa 100-mal schwächer pro Flächeneinheit ist als typische Galaxien.
Ort im Universum
Konstellation
Cetus
Entfernung von der Erde
65 Millionen Lichtjahre
Lustige Fakten
- 1
NGC 1052-DF2 hat ungefähr die gleiche physikalische Größe wie die Milchstraße, enthält aber nur etwa 1/200 so viele Sterne, was es im Wesentlichen zu einer „galaxiengroßen Wolke“ aus verstreuten Sternen macht.
- 2
Die Entdeckung einer Galaxie, in der es offenbar an dunkler Materie mangelt, untermauert tatsächlich die Existenz dunkler Materie – sie zeigt, dass dunkle Materie eine echte Substanz ist, die von normaler Materie getrennt werden kann, und nicht nur ein Artefakt modifizierter Schwerkraft.
- 3
Eine zweite Galaxie ohne dunkle Materie, NGC 1052-DF4, wurde später in derselben Galaxiengruppe entdeckt, was darauf hindeutet, dass beide Objekte durch einen ungewöhnlichen Prozess ihrer dunklen Materie beraubt wurden.
Bildnachweis: NASA, ESA, Hubble-Weltraumteleskop
