Künstlerische Illustration eines Heißgashalos, der die Milchstraße und die Magellanschen Wolken umhüllt (NASA/CXC/M.Weiss; NASA/CXC/Ohio State/A.Gupta et al.)
Unsere Galaxie – und auch die nahegelegenen Großen und Kleinen Magellanschen Wolken – scheinen von einem riesigen Halo aus heißem Gas umgeben zu sein, mehrere hundert Mal heißer als die Sonnenoberfläche und mit einer äquivalenten Masse von bis zu 60 Milliarden Sonnen, was darauf hindeutet, dass andere Galaxien könnten in ähnlicher Weise eingeschlossen sein und einen Hinweis auf das Geheimnis der fehlenden Baryonen der Galaxie liefern.
Die Erkenntnisse waren gemeldet heute von einem Forschungsteam mit Daten der NASA Chandra-Röntgenobservatorium.
Im Rendering des Künstlers über unserer Milchstraße ist das Zentrum einer heißen Gaswolke zu sehen. Diese Wolke wurde sowohl bei Messungen mit Chandra als auch mit den XMM-Newton-Weltraumobservatorium und Japans Suzaku Satellit. Die Abbildung zeigt, dass es sich über 300.000 Lichtjahre nach außen erstreckt – und es könnte sogar noch größer sein.
Bei der Beobachtung heller Röntgenquellen in Hunderten von Millionen Lichtjahren Entfernung fanden die Forscher heraus, dass Sauerstoffionen in der unmittelbaren Umgebung unserer Galaxie einige der Röntgenstrahlen „selektiv absorbieren“. Anschließend konnten sie die Temperatur des für die Absorption verantwortlichen Gashalos messen.
Die Wissenschaftler stellten fest, dass die Temperatur des Halos zwischen 1 Million und 2,5 Millionen Kelvin liegt – einige hundert Mal heißer als die Oberfläche der Sonne.
Aber selbst bei einer geschätzten Masse zwischen 10 und 60 Milliarden Sonnen ist die Dichte des Halos auf dieser Skala immer noch so gering, dass jede ähnliche Struktur um andere Galaxien der Entdeckung entgehen würde. Dennoch könnte das Vorhandensein eines so großen Halos aus heißem Gas, falls bestätigt, aufdecken, wo sich die fehlende baryonische Materie in unserer Galaxie versteckt hat – ein Mysterium, das Astronomen seit über einem Jahrzehnt plagt.
Unabhängig von dunkler Materie oder dunkler Energie wurde das Problem der fehlenden Baryonen entdeckt, als Astronomen die Anzahl der Atome und Ionen schätzten, die vor 10 Milliarden Jahren im Universum vorhanden gewesen wären. Aber aktuelle Messungen liefern nur etwa halb so viele wie vor 10 Milliarden Jahren, was bedeutet, dass fast die Hälfte der baryonischen Materie im Universum seitdem verschwunden ist.
Jüngste Studien haben vorgeschlagen, dass die fehlende Materie im Comic-Netz gebunden ist – riesige Wolken und Stränge aus Gas und Staub, die Galaxien und Galaxienhaufen umgeben und verbinden. Die heute von Chandra bekannt gegebenen Ergebnisse unterstützen dies und legen nahe, dass die fehlenden Ionen in ähnlich heißen Halos um andere Galaxien herum gesammelt werden könnten.
Obwohl frühere Studien darauf hingewiesen haben, dass Halos aus warmem Gas sowohl um unsere Galaxie als auch um andere herum existieren, zeigt diese neue Forschung einen viel heißeren und viel massereicheren Halo als je zuvor entdeckt wurde.
„Unsere Arbeit zeigt, dass die Chandra-Beobachtungen bei vernünftigen Parameterwerten und vernünftigen Annahmen ein riesiges Reservoir an heißem Gas um die Milchstraße implizieren“, sagte Smita Mathur, Mitautorin der Studie von der Ohio State University in Columbus. „Es kann sich über einige Hunderttausend Lichtjahre um die Milchstraße erstrecken oder weiter in die umgebende lokale Gruppe von Galaxien hineinreichen. Auf jeden Fall scheint seine Masse sehr groß zu sein.“
Lesen Sie die vollständige Pressemitteilung der NASA Hier , und erfahre mehr über die Chandra-Mission Hier . (Das Teampapier ist zu finden auf arXiv.org. )
Eingesetztes Bild: NASA-Raumsonde Chandra (NASA/CXC/NGST)
HINWEIS: In der ersten Veröffentlichung dieser Geschichte wurde erwähnt, dass dieser Heiligenschein dunkle Materie sein könnte. Das war falsch und wurde von der aktuellen Forschung nicht impliziert, da dunkle Materie nicht-baryonische Materie ist, während das heiße Gas im Halo baryonische – d. h. „normale“ – Materie ist. Bearbeitet. – JM