Große Galaxien haben mehr dunklen “Speck”

Große Galaxien sind nicht einfach vergrößerte Versionen kleinerer Pendants. Entsprechende Resultate haben amerikanische und europäische Astronomen bei der Beobachtung von 53 Galaxien erhalten. Je mehr Masse eine Galaxie insgesamt besitzt, desto höher scheint der Anteil Dunkler Materie daran zu sein.

Der schwerkraftbedingte Linseneffekt erzeugt ein verzerrtes Bild der Hintergrundgalaxie (bläulich) um die Vordergrundgalaxie (gelblich). Bilder: A. Bolton (UH/IfA) for SLACS and NASA/ESA

Dieses Ergebnis helfe, die Beziehung zwischen der Masse einer Galaxie und ihrer Leuchtkraft zu verstehen, erklärt Adam Bolton von der Universität Hawaii. Der Forscher und seine Kollegen bestimmten die Massen der Galaxien, indem sie beobachteten, wie diese mit ihrer Schwerkraft die Bilder weiter entfernter Vettern verzerrten.

Am Anfang der Studie standen 131 Galaxien, die bei einer groß angelegten Himmelsdurchmusterung aufgefallen waren. In ihren Lichtspektren fanden sich Linien, die unterschiedlich stark zu längeren Wellenlängen verschoben waren - ein Indiz dafür, dass das Licht tatsächlich aus unterschiedlich weit entfernten Quellen stammte.

Eingehende Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble bestätigten, dass es sich bei 70 dieser Galaxien um kosmische Linsen handelt: Von der Erde aus gesehen, stehen sie auf einer Linie mit weiter entfernten Galaxien und bündeln deren Licht. Anhand der Stärke dieses Effekts konnten die Forscher auf die Masse der jeweiligen Vordergrundgalaxie schließen.

Verknüpft man diese Werte mit der geschätzten Leuchtkraft, dürften selbst im Zentralbereich der Galaxien mindestens 38 Prozent der Masse in Form Dunkler Materie vorliegen, schreibt die Gruppe demnächst im “Astrophysical Journal”. Damit nicht genug, steigt die Leuchtkraft einer Galaxie offenbar langsamer als ihre Masse: Je mehr Masse sie besitzt, desto weniger davon liegt in Form strahlender Sterne vor.

Forschung: Adam S. Bolton, Institute for Astronomy, University of Hawaii, Honolulu; Leon V.E. Koopmans, Kapteyn Sterrenkundig Instituut, Rijksuniversiteit Groningen; Tommaso Treu, Department of Physics, University of California, Santa Barbara; und andere

Zur Veröffentlichung akzeptiert von Astrophysical Journal; Preprints arXiv:0805.1931 und arXiv:0805.1932

WWW:
Adam Bolton, University of Hawaii
Sloan Lens ACS Survey
What is the Universe Made Of?
Gravitational Lensing

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