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Centaurus A : Hinweis auf eine neue Kosmologie?

Die Galaxie Centaurus A (NGC 5128) ist umgeben von auffälligen Staubstrukturen. Bild: Eso/Nasa/MPG

Besitzen wir das korrekte Modell zur Erklärung des Universums? Astronomen haben Beobachtungen ausgewertet, die unser gegenwärtiges Verständnis auf die Probe stellen.

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          Die Kosmologie befindet sich gegenwärtig in einem Dilemma: Einerseits stimmen die Vorhersagen des sogenannten Standardmodells der Kosmologie mit erstaunlicher Präzision mit den verfügbaren Beobachtungsdaten überein, andererseits besitzt dieses Modell aber die unbefriedigende Eigenschaft, dass mit „Dunkler Materie“ und „Dunkler Energie“ rund 95 Prozent des Energie- und Materiegehalts des Universums vollkommen unverstanden erscheinen. Die Suche nach Beobachtungsdaten, die mit diesem auf Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie beruhenden Modell in Konflikt stehen, besitzt vor diesem Hintergrund einige Relevanz. Jede Abweichung zwischen dem beobachteten Kosmos und den Aussagen des Modells könnte schließlich Hinweise auf notwendige Änderungen des Standardmodells oder gar auf alternative kosmologische Modelle liefern.

          Sibylle Anderl
          Redakteurin im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Während die Übereinstimmung von Modell und Realität auf großen kosmischen Skalen aber nach wie vor bemerkenswert erscheint – daran konnte auch die zwischen 2009 und 2013 durchgeführt „Planck Mission“ nichts ändern -, konzentriert sich die Suche insbesondere auf kosmologische Strukturen auf kleineren Skalen. Schon länger vermuten einige Astrophysiker, dass eine Schwäche des vorherrschenden Modells in der Erklärung der Bewegung von kleinen Satellitengalaxien um größere Galaxien liegen könnte.

          Auf Grundlage verfügbarer Geschwindigkeitsdaten

          Nun hat diese These neue Nahrung erhalten: Die Galaxie Centaurus A wird offenbar von kleineren Satellitengalaxien umrundet, deren Bewegungen nicht zufällig verteilt sind. Wie Astronomen um Oliver Müller von der Universität Basel in „Science“ berichten, bewegen sich 14 der 16 vermessenen Begleitgalaxien mit einer gemeinsamen Drehrichtung innerhalb einer dünnen Ebene. Auf der Grundlage von verfügbaren Geschwindigkeitsdaten aus dem „Local Volume catalog“ führten die Wissenschaftler verschiedene statistische Tests durch, die diesen Befund bestätigten.

          Centaurus A gehört zur Centaurus Gruppe - der reichhaltigsten Ansammlung von Galaxien im Umkreis der Milchstraße von rund 33 Million Lichtjahren.
          Centaurus A gehört zur Centaurus Gruppe - der reichhaltigsten Ansammlung von Galaxien im Umkreis der Milchstraße von rund 33 Million Lichtjahren. : Bild: ANU SkyMapper

          Eine solche kollektive Ausrichtung kleiner Satellitengalaxien wurde bereits für unsere Milchstraße und die Andromedagalaxie beobachtet. In unserer Heimatgalaxie sind es elf klassische Satelliten, von denen die Mehrheit eine kohärente Bahnbewegung aufweisen, bei Andromeda sind es 13 von 15 Begleitgalaxien, die sich gemeinsam zu bewegen scheinen. Die Ursache dieses Phänomens erscheint allerdings im Rahmen des vorherrschenden kosmologischen Modells rätselhaft. Kosmologische Simulationen auf der Grundlage des Standardmodells, wie „Millennium II“ oder „Illustris“, sagen für das Auftreten einer solchen Ausrichtung Wahrscheinlichkeiten von weniger als 0,5 Prozent voraus. Dass trotzdem bereits drei solcher Fälle in unserer kosmischen Nachbarschaft bekannt sind, kann demnach nach Ansicht der Autoren als Hinweis darauf gelten, dass das von der Existenz Dunkler Materie ausgehende kosmologische Standardmodell bei der Erklärung der Bildung von Strukturen auf diesen kleinen Skalen an seine Grenzen stößt. Die These jedenfalls, dass es sich bei der Milchstraße und Andromeda um statistische Ausreißer handelt, sollte nun zunehmend schwerer vertretbar sein.

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