Rätselhafte Zwerggalaxien

Die kleinsten Galaxien des Universums leuchten viel schwächer, als es ihre Masse erwarten lässt - dunkle Sterneleichen könnten die Ursache sein

Ultrakompakte Zwerggalaxie
Ultrakompakte Zwerggalaxie

Bonn - Ultrakompakte Zwerggalaxien sind mit knapp hundert Lichtjahren Durchmesser die kleinsten Sternsysteme im Universum. Sie ähneln Kugelsternhaufen, besitzen jedoch hundertmal mehr Masse. Doch die Zwerggalaxien leuchten viel schwächer, als es ihre gewaltige Masse erwarten lässt. Astronomen der Universität Bonn haben nun eine Erklärung dafür gefunden: Ein Großteil der ursprünglichen Sterne in den Systemen ist bereits ausgebrannt.

"Vor Jahrmilliarden müssen die kompakten Zwerggalaxien ein außergewöhnlicher Anblick gewesen sein", sagt Jörg Dabringhausen, der das neue Modell gemeinsam mit seinen Kollegen Pavel Kroupa und Holger Baumgardt demnächst im Fachblatt "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" präsentiert. Bis zu einer Million Sterne habe es damals pro Kubiklichtjahr in den Systemen gegeben, schätzt der Astronom. Zum Vergleich: In der Umgebung der Sonne befindet sich nur etwa ein Stern pro Kubiklichtjahr. "Für einen Beobachter auf einem hypothetischen Planeten in einer kompakten Zwerggalaxie wäre der Nachthimmel so hell wie der Tageshimmel auf der Erde", so Dabringhausen.

Nach der Entdeckung der kompakten Zwerggalaxien gingen die Astronomen zunächst davon aus, dass diese Systeme einen hohen Anteil an Dunkler Materie enthalten - jener mysteriösen Substanz also, die rund 80 Prozent der Masse des Universums ausmacht. Doch theoretische Modelle zeigen, dass sich nicht genügend Dunkle Materie in derart kleinen Systemen ansammeln kann.

Das Modell von Dabringhausen, Kroupa und Baumgardt geht deshalb von einem anderen Ansatz aus. Danach war die Sterndichte in den Zwergsystemen anfangs so hoch, dass es zu zahlreichen Zusammenstößen und Verschmelzungen von Sternen gekommen ist. Dadurch sind ungewöhnlich viele Sterne mit sehr großen Massen entstanden. Solche massereichen Sterne verbrauchen ihren nuklearen Energievorrat aber viel schneller als gewöhnliche Sterne wie unsere Sonne. Sie sind also schon vor langer Zeit zu Neutronensterne und Schwarzen Löchern geworden und tragen deshalb heute nicht mehr zur Leuchtkraft der Zwerggalaxien bei.