So „schwer“ wie 960 Milliarden Sonnen

Ein schon uralter TV-Spot für einen Schokoriegel suggeriert, dass die Milchstraße ziemlich leicht ist. Doch die Werbe-Industrie hat auch hier gelogen, wie eine neue Studie von Astrophysikern jetzt belegt.

Drei Ströme über der Milchstraße sind Rückstände kannibalisierter Galaxien und Sternencluster. Sie helfen bei der Massebestimmung…

Die Milchstraße besitzt die Masse von 960 Milliarden Sonnen. Ein Team um Ekta Patel von der University of Arizona in Tucson stellt dieses Ergebnis im Fachblatt „The Astrophysical Journal“ vor. Die Astrophysiker hatten dafür unsere Heimatgalaxie mit einer neuen Methode „gewogen“.

85 Prozent „dunkel“

Sie hatten nach einem Weg gesucht, die Gesamtmasse der Milchstraße und anderer Galaxien möglichst exakt zu bestimmen. Dabei geht es nicht allein um die Sterne in einer Galaxie, die nur etwa 15 Prozent der Masse der Milchstraße ausmachen. Denn rund 85 Prozent seien sogenannte „Dunkle Materie“ heißt es in einer Meldung der Universität.

Die Dunkle Materie gehört zu den größten Rätseln der modernen Physik. Sie ist nicht sichtbar und wurde noch nie direkt beobachtet. Forscher wissen jedoch, dass sie existiert. Denn sie macht sich über ihre Schwerkraft bemerkbar. Ohne die zusätzliche Schwerkraft der Dunklen Materie würden beispielsweise viele schnell rotierende Galaxien durch Fliehkräfte auseinander gerissen werden.

Patel und seine Kollegen maßen nun den jeweiligen sogenannten Drehimpuls von neun der rund 50 Satellitengalaxien unserer Milchstraße. Der Drehimpuls ist das Produkt aus Abstand und Geschwindigkeit der jeweiligen Galaxie auf ihrer Bahn um die Milchstraße. Er ist eine der fundamentalen Erhaltungsgrößen der Physik. Ohne äußere Einwirkung ändert sich der Drehimpuls niemals.

Andromeda: schnell, aber übergewichtig

Die Forscher kombinierten ihre Messungen mit einem umfangreichen Computermodell und konnten auf diese Weise die Schwerkraftwirkung – und damit die Masse – unserer Heimatgalaxie besonders gut bestimmen. So haben die Astronomen die Gesamtmasse der Milchstraße auf 960 Milliarden Mal die Masse unserer Sonne bestimmt. Frühere Untersuchungen waren zu Werten zwischen 700 Milliarden und 2 Billionen Sonnenmassen gekommen.

Da die meisten großen Galaxien von kleineren Satellitengalaxien umkreist werden, eignet sich die Methode auch zum Wiegen anderer großer Galaxien, betonen die Wissenschaftler. So untermauert die Methode auch Schätzungen, denen zufolge die Andromeda-Galaxie, die auf uns zu rast und in 4,5 Milliarden Jahren mit der Milchstraße kollidieren wird, mehr Masse besitzt als unsere Heimatgalaxie.

Das mit Abstand massereichste Objekt der Galaxie ist ihr zentrales Supermassives Schwarzes Loch. Es ist etwa vier Millionen Sonnen „schwer“.

 Till Mundzeck, dpa