Astronomen haben mit dem Hubble-Weltraumteleskop ein vollkommen neuartiges kosmisches Objekt identifiziert: eine gasreiche Wolke, die von dunkler Materie dominiert wird und keinerlei Sterne enthält. Das Objekt mit der Bezeichnung „Cloud-9“ gilt als erstes bestätigtes Exemplar einer sogenannten „gescheiterten Galaxie“ und stammt vermutlich aus der Frühphase der kosmischen Entwicklung.
„Das ist die Geschichte einer gescheiterten Galaxie“, erklärte Alejandro Benitez-Llambay von der Universität Milano-Bicocca, der das Forschungsprogramm leitet. „In der Wissenschaft lernen wir meist mehr aus Misserfolgen als aus Erfolgen. In diesem Fall beweist gerade die Abwesenheit von Sternen, dass die Theorie stimmt.“
Fenster in das dunkle Universum
Cloud-9 gehört zur Kategorie der sogenannten RELHICs – Reionization-Limited H I Clouds. Dabei handelt es sich um Wasserstoffwolken aus der kosmischen Frühzeit, die nie genug Masse ansammeln konnten, um Sterne zu bilden. Wissenschaftler hatten die Existenz solcher Objekte seit Jahren theoretisch vorhergesagt, ein direkter Nachweis war bisher jedoch nicht gelungen.
„Diese Wolke ist ein Fenster in das dunkle Universum“, sagte Andrew Fox vom Space Telescope Science Institute (STScI), der für die Europäische Weltraumorganisation ESA arbeitet. „Wir wissen aus der Theorie, dass der größte Teil der Masse im Universum aus Dunkler Materie bestehen sollte. Aber dieses Material ist schwer nachzuweisen, weil es kein Licht aussendet.“
Hubble schließt versteckte Zwerggalaxie aus
Vor den Hubble-Beobachtungen hätte man argumentieren können, dass es sich bei Cloud-9 um eine lichtschwache Zwerggalaxie handelt, deren Sterne mit erdgebundenen Teleskopen nicht sichtbar sind. „Aber mit Hubbles Advanced Camera for Surveys können wir eindeutig feststellen, dass dort nichts ist“, erläuterte Gagandeep Anand vom STScI, der Erstautor der in den Astrophysical Journal Letters veröffentlichten Studie.
Die Wolke wurde vor drei Jahren bei einer Radiobeobachtung mit dem Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST) in der chinesischen Provinz Guizhou entdeckt. Spätere Messungen mit dem Green Bank Telescope und dem Very Large Array in den USA bestätigten den Fund. Der Name „Cloud-9“ hat keine besondere Bedeutung – das Objekt war schlicht die neunte Gaswolke, die am Rand der Spiralgalaxie Messier 94 identifiziert wurde.
Fünf Milliarden Sonnenmassen Dunkle Materie
Cloud-9 unterscheidet sich deutlich von anderen bekannten Gaswolken: Sie ist kleiner, kompakter und nahezu kugelförmig. Der Kern aus neutralem Wasserstoff misst etwa 4900 Lichtjahre im Durchmesser. Die Wasserstoffmasse allein entspricht etwa einer Million Sonnenmassen. Da der Gasdruck offenbar durch die Schwerkraft der umgebenden Dunklen Materie ausgeglichen wird, schätzen die Forscher die Gesamtmasse auf rund fünf Milliarden Sonnenmassen.