Gaswolke überlebt Kollision mit Milchstraße

Eine Hochgeschwindigkeitswolke, die in Richtung Milchstraße rast, sollte sich vor langer Zeit aufgelöst haben, als sie zum ersten Mal mit unserer Galaxie kollidierte und diese passierte. Die Tatsache, dass es noch intakt ist, deutet darauf hin, dass es von einer Hülle aus dunkler Materie umgeben ist, wie ein Hobbit, der in einen Mithrilmantel gehüllt ist.

Die Kartierung der Dunklen Materie – des unsichtbaren Materials, das mehr als 80 Prozent der kosmischen Materie ausmacht – in der Nähe unserer Galaxie ist entscheidend, um vollständig zu verstehen, wie sich die Milchstraße im Laufe der kosmischen Zeit zusammengesetzt hat.

Dies erfordert zum einen detaillierte Beobachtungen nahegelegener Zwerggalaxien – Galaxien mit einer Gesamtmasse von jeweils weniger als 10% der 200 bis 400 Milliarden Sterne der Milchstraße -, da sie in dunkle Materie gehüllt sind. In jüngerer Zeit wurde vorgeschlagen, dass nahegelegene Hochgeschwindigkeitswolken von Wasserstoffgas ebenfalls in dunkler Materie eingeschlossen sind. Die Auswirkungen ihrer Halos aus dunkler Materie bleiben jedoch unbekannt.

Matthew Nichols vom Sauverny Observatory in der Schweiz und Kollegen machten sich auf den Weg, um die Smith Cloud – eine Hochgeschwindigkeitswolke aus Wasserstoffgas, die sich 8.000 Lichtjahre entfernt im Sternbild Aquila befindet – zu beobachten, um den Halo der dunklen Materie besser einzuschränken. Sie verwendeten das Green Bank Telescope (GBT) in West Virginia, um die schwache Funkemission von neutralem Wasserstoff festzustellen.

„Die Smith Cloud ist wirklich einzigartig. Es ist schnell, ziemlich umfangreich und nah genug, um im Detail zu studieren “, sagte Nichols in einer Pressemitteilung. In seiner Entfernung bedeckt die Wolke (9.800 Lichtjahre lang und 3.300 Lichtjahre breit) fast so viel Himmel wie das Sternbild Orion.

"Es ist auch ein bisschen ein Rätsel. Ein Objekt wie dieses sollte eine Reise durch die Milchstraße einfach nicht überleben, aber alle Beweise deuten darauf hin, dass dies der Fall war “, sagte Nichols. Frühere Studien der Smith Cloud haben ergeben, dass sie vor vielen Millionen Jahren erstmals unsere Galaxie passiert hat. Durch die erneute Untersuchung und sorgfältige Modellierung der Cloud glaubt das Nichols-Team nun, dass sie tatsächlich in einen erheblichen Lichthof aus dunkler Materie gehüllt ist.

"Basierend auf der derzeit vorhergesagten Umlaufbahn zeigen wir, dass eine Wolke ohne dunkle Materie diese Scheibenkreuzung wahrscheinlich nicht überleben wird", sagte Co-Autor Jay Lockman vom National Radio Astronomy Observatory. "Während eine Wolke mit dunkler Materie den Durchgang leicht überlebt und ein Objekt erzeugt, das heute wie die Smith Cloud aussieht."

Diese Studie hilft Astronomen nicht nur dabei, die dunkle Materie zu charakterisieren, die diese scheinbar harmlosen Wolken umgibt, sondern stärkt auch den Fall, dass die Smith-Wolke keine reine Wasserstoffgaswolke ist, sondern eine gescheiterte Zwerggalaxie, die aus weiter entfernten Regionen stammt Platz. Das Vorhandensein dunkler Materie muss jedoch weiter bestätigt werden.

Das Papier wurde bei der eingereicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society und steht hier zum Download bereit.

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