Physikern des MIT ist ein bemerkenswerter Durchbruch gelungen, der unser Verständnis der Struktur der Milchstraße verändern könnte, insbesondere im Hinblick auf ihr gravitatives Herz und die rätselhafte dunkle Materie. Ihre umfassende Analyse der Daten des Weltraumobservatoriums Gaia und der Bodenuntersuchung APOGEE hat unter Astronomen heftige Diskussionen ausgelöst. Die
Die Forschung konzentrierte sich auf die "Kreisgeschwindigkeit" der Sterne, d. h. die Geschwindigkeit, mit der sich jeder Stern in der galaktischen Ebene bewegt, je nachdem, wie weit er vom Kern der Galaxie entfernt ist. Indem das Team diese Geschwindigkeiten mit ihren Entfernungen verglich, entwickelte es eine Rotationskurve, die für das Verständnis der Verteilung der sichtbaren und unsichtbaren Materie in einer Galaxie entscheidend ist.
Eine unerwartete Entdeckung
Lina Necib vom MIT war über das Verhalten der Rotationskurve erstaunt. Anstelle des erwarteten allmählichen Rückgangs blieb sie über eine gewisse Strecke flach, bevor sie stark abfiel. Dies deutet darauf hin, dass sich die äußeren Sterne der Galaxie langsamer bewegen als bisher angenommen.
Diese merkwürdige Bewegung veranlasste das Team, die Verteilung der dunklen Materie in unserer Galaxie zu überdenken. Sie vermuteten, dass es im Kern der Milchstraße weniger dunkle Materie geben könnte als bisher angenommen. "Dieser Befund stellt andere Studien in Frage", so Necib, der darauf hinwies, dass die Auflösung dieses Widerspruchs entscheidend für eine einheitliche Darstellung der Milchstraße ist.
Das Vermächtnis von Vera Rubin ehren
Diese Forschung baut auf der bahnbrechenden Arbeit der Astronomin Vera Rubin in den 1970er Jahren auf. Rubin stellte erstmals fest, dass die Rotation von Galaxien nicht allein durch sichtbare Materie erklärt werden kann, was auf die Existenz dunkler Materie hindeutet, die die Bewegung entfernter Sterne beeinflusst. Rubins bahnbrechende Arbeit legte den Grundstein für die Entdeckung der dunklen Materie, einer geheimnisvollen Substanz, die die sichtbare Materie im Universum zu dominieren scheint.
Die Herausforderung der Kartierung unserer Galaxie
Die Berechnung der Rotationskurve der Milchstraße ist schwierig, weil wir uns innerhalb der Galaxie befinden, wie der Wissenschaftler Xiaowei Ou betont. Im Jahr 2019 übernahm Anna-Christina Eilers vom MIT die Aufgabe, diese Kurve mit Hilfe der Gaia-Daten zu zeichnen, die zunächst eine flache, aber leicht abfallende Kurve zeigten, was auf einen dichten Kern aus dunkler Materie hindeutet.
Neuere Gaia-Daten, die weiter vom galaktischen Zentrum entfernt sind, sowie die detaillierten Informationen von APOGEE über Sterne lieferten neue Perspektiven. Das Team modellierte die kreisförmige Geschwindigkeit, und ihre Ergebnisse deuteten auf einen stärker als erwarteten Rückgang in der äußeren Galaxie hin, was früheren Annahmen über die Verteilung der dunklen Materie widerspricht.
Ein neues Kapitel der kosmischen Forschung
Diese Studie revidiert unsere Vorstellung von der Milchstraße. Durch den Einsatz modernster Instrumente und Methoden entdeckten die Forscher eine unerwartete Verlangsamung der äußeren Sterne, was zu einer erneuten Untersuchung der Rolle der dunklen Materie in der Galaxie führte. Ihre Arbeit ist ein Beispiel für die sich entwickelnde Weltraumforschung, die neue Untersuchungen ermöglicht und unsere kosmischen Modelle neu gestaltet, während die Suche nach der Entmystifizierung der dunklen Materie und des Universums weitergeht.
