Max-Planck-Institut für Astronomie - Jahresbericht 2007

Abb. II.7.2: Ein 22 mal 22 Quadratgrad großes Feld des SDSS
für Sterne (links) und Galaxien (rechts). Ursa Major I und
Willman 1 (Kreise), zwei bekannte Satellitensysteme unserer
Milchstraße, werden von dem Programm ebenso gefunden wie
zwei ferne Galaxienhaufen (Rauten).
Heutige kosmologische Modelle beschreiben die Entstehung
von Galaxien unter der Einwirkung von kalter
Dunkler Materie. Demnach existierten im frühen Univer
sum riesige Wolken aus Dunkler Materie, die als
»Gravitationsfallen« für die normale baryonische Ma terie
wirkten. Die Galaxien entstanden deshalb in den Zentren
großer Halos aus Dunkler Materie. Allerdings waren
die se Halos keine isolierten Gebilde, sondern sie wechsel
wirk ten miteinander: Kleine Halos verschmolzen zu
größeren oder gingen in den größeren auf. Ein Teil der
kleinen Halos existierte aber weiter und umkreiste die
großen Halos auf Satellitenbahnen. Während sich in den
zentralen Halos große Galaxien bildeten, sollten in den
Satellitenhalos Zwerggalaxien entstanden sein.
Computersimulationen deuteten bereits 1999 darauf
hin, dass eine Galaxie wie unser Milchstraßensystem inner
halb eines Radius von etwa zwei Millionen Licht jahren
von rund 50 Zwerggalaxien umgeben sein sollte. Die
Lokale Gruppe sollte innerhalb eines Radius von fünf
Millionen Lichtjahren sogar an die 300 solcher Sa tel liten
galaxien enthalten. Diese Vorhersage steht im deutlichen
Widerspruch zu den Beobachtungen: Bis vor wenigen
Jahren waren nur neun Zwerggalaxien bekannt.
Auf theoretischer Seite wurden viele Möglichkeiten
diskutiert, um diese Diskrepanz zu erklären. So wurde
beispielsweise vermutet, dass in manchen Satellitenhalos
die Sternentstehung aus ungeklärten Gründen unterdrückt
war, was zu einer großen Zahl dunkler, unsichtbarer
Materieansammlungen geführt hat. Gleichzeitig war aber
auch klar, dass die Entdeckung von Zwerggalaxien nur
sehr eingeschränkt möglich war. Schließlich wurde mit
dem Sloan Digital Sky Survey (SDSS), an dem das MPIA
beteiligt ist, erstmals ein adäquates Instrumentarium verfügbar.
Abb. II.7.3: Volumenkorrigierte Leuchtkraftfunktion für eine
Ma ximalentfernung von 900 000 Lichtjahren (280 kpc). Durchge
zogene Linie mit offenen Kreisen: Grenzgröße r 22.0 mag,
ge strichelte Kurve: Grenzgröße: r 22.5. Die rote und blaue
Li nie zeigen die Ergebnisse von zwei Modellrechnungen zur
Ent stehung von Zwerggalaxien.
dN/dM v
II.7. Zwerggalaxien – die fehlenden Satelliten der Milchsraße 51
100
10
1
0.1
0
innerhalb 280kpc
–5 –10
Mv [mag]
–15 –20