Mystery Behind Galaxy Shapes Solved

Galaxien gibt es in vielen Formen und Größen, aber bis vor kurzem wussten die Astronomen nicht, warum.

Jetzt haben Wissenschaftler die Theorie der Dunklen Materie verwendet, um die Menagerie der im Universum gefundenen Galaxien vorherzusagen. Ihr neues Modell reproduziert 13 Milliarden Jahre? Wert der kosmischen Evolution, was zu einer überraschend genauen Tally der verschiedenen Arten von Galaxien, die wir sehen.

"Wir waren völlig erstaunt, dass unser Modell sowohl die Häufigkeit als auch die Vielfalt der Galaxientypen so genau vorhersagte", sagte Forscher Nick Devereux von der Embry-Riddle-Universität in Arizona.

Der amerikanische Astronom Edwin Hubble entwickelte in den 1930er Jahren ein Klassifizierungssystem, das als Hubble Sequence bekannt ist und Galaxien in zwei Haupttypen unterteilt: Spiralen und Ellipsen.

Elliptische Galaxien sehen aus wie Eier aus Licht? ein zentrales, festes Nest von Sternen. Spiralen hingegen sind die stereotypisch wirbelnden Galaxien, an die viele denken, darunter unsere eigene Milchstraße und unsere nächste Nachbarin Andromeda. Spiralgalaxien gibt es in zwei Arten? mit und ohne einen Stab aus dickem Material in der Mitte, aus dem die Spiralarme herausziehen. (Die Milchstraße ist eine vergitterte Spirale.)

Die Forscher erstellten ein neues Supercomputermodell, das auf Beobachtungsdaten und der "Lambda Cold Dark Matter" -Theorie des Universums basiert. Diese Theorie legt nahe, dass etwa 72 Prozent des Kosmos aus einer mysteriösen Kraft besteht, die dunkle Energie genannt wird, während weitere 23 Prozent aus einer unsichtbaren Art Materie bestehen, die dunkle Materie genannt wird. Das lässt nur 4 Prozent des Universums aus normaler, sichtbarer Materie bestehen, einschließlich aller Sterne und Planeten, die wir sehen.

Das neue Supercomputermodell konnte ungefähr die richtige relative Anzahl von Spiralen und Ellipsen, die heute existieren, vorhersagen.

"Es stärkt wirklich mein Vertrauen in das Modell", sagte der Astronom Andrew Benson von Caltech, ein Co-Forscher in der Studie.

Die Forscher sagen, dass der Einschluss dunkler Materie wahrscheinlich entscheidend für ihre Ergebnisse ist, da die Theorie vorhersagt, dass Galaxien in größeren Sphären, Halos genannt, des unsichtbaren Materials sitzen. Das Verhalten des Halo der dunklen Materie einer Galaxie könnte seine Entwicklung beeinflussen und helfen zu bestimmen, ob es eine Spirale oder eine Ellipse wird, fügten sie hinzu.

"Diese neuen Erkenntnisse geben eine klare Richtung für zukünftige Forschung", sagte Devereux. "Unser Ziel ist es nun, die Vorhersagen des Modells mit Beobachtungen weiter entfernter Galaxien zu vergleichen, die in Bildern zu sehen sind, die mit dem Hubble [Weltraumteleskop] und dem bald einsetzenden James-Webb-Weltraumteleskop aufgenommen wurden."

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Monthly Notices der Royal Astronomical Society veröffentlicht.

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