Astronomen können es nicht sehen, aber sie wissen, dass es aufgrund der durch die Schwerkraft verursachten Verzerrungen da draußen ist. Es beschreibt aber auch eine entfernte, winzige Galaxie, die sich etwa 10 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Diese Galaxie ist in Teleskopen nicht zu sehen, aber Astronomen konnten ihre Anwesenheit durch die kleinen Verzerrungen im Licht, das an ihr vorbeigeht, erkennen. Diese dunkle Galaxie ist das am weitesten entfernte und massearmste Objekt, das jemals entdeckt wurde, und Astronomen sagen, es könnte ihnen helfen, ähnliche Objekte zu finden und aktuelle kosmologische Theorien über die Struktur des Universums zu bestätigen oder abzulehnen.
"Jetzt haben wir einen dunklen Satelliten [Galaxie]", sagte Simona Vegetti, Postdoktorandin am Massachusetts Institute of Technology, die die Entdeckung leitete. "Aber nehmen wir an, wir finden nicht genug davon - dann müssen wir die Eigenschaften der Dunklen Materie ändern. Oder wir finden so viele Satelliten, wie wir in den Simulationen sehen, und das wird uns sagen, dass dunkle Materie die Eigenschaften hat, von denen wir glauben, dass sie sie haben. “
Diese Zwerggalaxie ist ein Satellit einer entfernten elliptischen Galaxie namens JVAS B1938 + 666. Das Team suchte nach schwachen oder dunklen Satelliten entfernter Galaxien mit Gravitationslinsen und machte ihre Beobachtungen mit dem Keck II-Teleskop auf Mauna Kea in Hawaii mit der adaptiven Optik des Teleskops, um die Verzerrungen unserer eigenen Atmosphäre zu begrenzen.
Sie fanden zwei Galaxien, die von der Erde aus gesehen miteinander ausgerichtet waren, und das Gravitationsfeld des näheren Objekts lenkte das Licht vom weiter entfernten Objekt (JVAS B1938 + 666) ab, als das Licht durch das Gravitationsfeld der dunklen Galaxie ging, wodurch ein verzerrtes Bild namens erzeugt wurde ein "Einstein Ring".
Unter Verwendung von Daten aus diesem Effekt wurde festgestellt, dass die Masse der dunklen Galaxie das 200-Millionen-fache der Masse der Sonne beträgt, was den Massen der Satellitengalaxien um unsere eigene Milchstraße ähnlich ist. Die Größe, Form und Helligkeit des Einsteinrings hängt von der Massenverteilung in der Vordergrundlinsengalaxie ab.
Aktuelle Modelle legen nahe, dass die Milchstraße etwa 10.000 Satellitengalaxien haben sollte, aber nur 30 wurden beobachtet. "Es könnte sein, dass viele der Satellitengalaxien aus dunkler Materie bestehen, so dass sie schwer zu erkennen sind, oder es könnte ein Problem mit der Art und Weise geben, wie wir glauben, dass sich Galaxien bilden", sagte Vegetti.
Die Zwerggalaxie ist ein Satellit, was bedeutet, dass sie an den Rändern einer größeren Galaxie haftet. Da es klein ist und der größte Teil der Galaxienmasse nicht aus Sternen, sondern aus dunkler Materie besteht, können entfernte Objekte wie diese Galaxie sehr schwach oder sogar vollständig dunkel sein.
"Aus mehreren Gründen gelang es ihm nicht, viele oder keine Sterne zu bilden, und deshalb blieb es dunkel", sagte Vegetti.
Vegetti und ihr Team planen, mit derselben Methode nach weiteren Satellitengalaxien in anderen Regionen des Universums zu suchen, um hoffentlich mehr Informationen über das Verhalten der Dunklen Materie zu erhalten.
Ihre Forschung wurde in der dieswöchigen Ausgabe von veröffentlicht Natur.
Das Papier des Teams finden Sie hier.
Quellen: Keck Observatory, UC Davis, MIT
