Scheiben aus Zwerggalaxien: kein ΛCDM-Problem

Eine kleine aber lautstarke Minderheit von Zweiflern an der Existenz der Dunklen Materie – zumindest in der Form, wie sie das Konkordanzmodell der modernen Kosmologie ΛCDM annimmt – reibt sich im Wesentlichen an Details auf der Ebene einzelner Galaxien und der Zwerggalaxien in ihrer Nachbarschaft: Vor allem der neuere Beobachtungsbefund, dass die Zwerggalaxien gerne in regelrechten Scheiben um die großen Galaxien anordnen, so bei der Andromeda-Galaxie, Centaurus A, vermutlich der Milchstraße und anderen, sei von ΛCDM ja nun gar nicht vorher gesagt. Ist es auch nicht – aber nun ist eine plausible Erklärung für die Scheiben gefunden worden, dank des neuen Verständnisses großskaliger Galaxien-Strömungen im lokalen Kosmos („CosmicFlows-2“). Es zeigt, sich dass die Lokale Gruppe wie Cen A in einem Filament sitzen, das der Virgo-Haufen in die Länge gezogen hat und das die Ausdehnung der Local Void zusammen presst – und vier der fünf Scheibensysteme orientieren sich ziemlich genau an dieser Kompression. Lediglich bei der Milchstraße passt es nicht gut, aber da können Gezeitenkräfte an der Scheibe gezerrt haben. Fazit: Wenn man das „ambient shear field“ berücksichtigt, passt die Anordung der Zwergsatelliten in Scheiben zu ΛCDM.

Über tausend „Ultra-Diffuse Galaxien“ im Coma-Haufen

gibt es nach einer Suche in Archiv-Bildern des Subaru-Teleskops, die 854 dieser bislang übersehenen Objekte zu Tage förderte und aus der sich eine Gesamtzahl von knapp über 1000 ergibt. Motiviert worden war die Suche durch die Entdeckung der ersten 47 Exemplare („Neuer Typus großer sehr lichtschwacher Galaxien …“) mit dem kuriosen Dragonfly Telephoto Array aus Teleobjektiven, und die Ausbeute ist erstaunlich: Allein 332 der UDGs haben die Größe der Milchstraße. Davon gibt es auch Exemplare in der Nähe des Haufenzentrums, die sich nur mit viel Dunkler Materie gegen die dortigen Gezeitenkräfte behaupten können. Auf dem knapp 6′ großen Ausschnitt eines Subaru-Bildes sind die bereits von Dragonfly („DF“) und die nun – wohl dank besseren Seeings und Signal-zu-Rausch-Verhältnisses -zusätzlich entdeckten UDGs markiert. Im Gesamtkontext des sehr reichen Coma-Haufens spielen sie trotz der großen Zahl aber keine nennenswerte Rolle, zeigen keine aktuelle Sternbildung und sind vermutlich keine eigene Galaxienpopulation.

Der riesige Galaxienhaufen „El Gordo“ ist wirklich die Kollision zweier Haufen, die mit etwa 2250 km/s aufeinander zu rasten und deren Zentren sich um 300 kpc verfehlten, als sie vor 480 Mio. Jahren zum ersten Mal aneinander vorbei sausten (und das bisher noch kein zweites Mal taten): Das zeigt der Vergleich hydrodymaischer Simulationen mit einem Chandra-Bild des heißen Haufengases (jeweils die Konturen; darunter in bunt diverse Simulationsläufe). Die „kometare“ Form des Haufengases wird recht gut nachvollzogen, wobei nur ein relativ geringer Bereich an Geschwindigkeiten funktioniert: Der hohe Wert bei einer Rotverschiebung von 0.87, als das Universum nur das halbe heutige Alter hatte, ist allerdings im Rahmen von ΛCDM eine Überraschung, zumal es auch ähnliche Fälle anderswo gibt.

Massives zirkumgalaktisches Medium um Andromedagalaxie

Eine Entdeckung mit dem Cosmic Origins Spectrograph des HST unter Benutzung von Archiv-Daten: 18 Quasare neben Messier 31 hat der COS angepeilt und stets Absorption von Si III gefunden, das zu der Galaxie gehören dürfte. Zwischen 3 und 30 Milliarden Sonnenmassen Gas und 2 bis 20 Millionen Sonnenmassen schwere Elemente dürfte das CGM enthalten – eine ganze Menge also, aber im Einklang mit Erwartungen aus ΛCDM. Wie das bei der Milchstraße aussieht, wüsste man natürlich auch gerne, aber bei externen Galaxien lässt es sich wesentlich leichter untersuchen: Press Releases hier, hier, hier und hier und ein Artikel.

Jetzt schon zehn Kandidaten für „Knochen“ der Milchstraße, die zu ihrem wolkigen „Skelett“ gehören, das die Spirale nachzeichnet, hat die jüngste Suche zu Tage gefördert: alles lang gestreckte, filamentäre Extinktions-Strukturen im mittleren Infraroten, die parallel zur und nicht weiter als 20 parsec über oder unter der galaktischen Ebene liegen. Auch die neuen ‚Knochen‘ – z.T. 140-mal so lang wie breit – liegen wieder in relevanten Spiralarm-Strukturen: Es könnte sein, dass das Skelett der Milchstraße ihre gesamte Spirale markiert.