Neue Bestimmung der Gesamtmasse der Milchstraße

Mittels Messung des Drehimpulses von Satellitengalaxien kommt man auf 960 Milliarden Sonnenmassen.

Wie bestimmt man die Masse einer Galaxie? Es reicht gewiss nicht, die Massen der Himmelskörper in ihr zu addieren, schließlich besteht sie zu ca. 85 Prozent aus Dunkler Materie. Noch schwieriger ist es, die Masse einer Galaxie zu bestimmen, in der man selbst sitzt: In unserem Fall ist das die Milchstraße. Über deren Masse sind sich die Forscher gar nicht einig: Die Angaben reichen von 700 Milliarden bis zwei Billionen Sonnenmassen.

Im Prinzip muss man von der Gravitationswirkung, die die Galaxie auf andere Objekte ausübt, auf ihre eigene Masse schließen. Als solche Objekte dienen meist Satellitengalaxien, die sich um die Galaxie bewegen: Man misst ihre Positionen oder ihre Geschwindigkeiten. Astronomen um Ekta Patel (University of Arizona, Tucson) kombinieren beides: zum Drehimpuls, der das Produkt aus Abstand (zum Massenschwerpunkt), Masse und Geschwindigkeit ist. Sein Vorteil: Er ist eine Erhaltungsgröße, das heißt, er ändert sich nicht mit der Zeit.

So verfolgten Patel und ihr Team die Bewegungen von 50 Satelliten, bastelten daraus ein Computermodell – und erhielten zwei Abschätzungen für die Masse: 850 Milliarden Sonnenmassen, wenn sie die Sagittarius-Zwerggalaxie einbeziehen, 960 Milliarden, wenn nicht (Astrophysical Journal, 857, 2). Es könnte sein, dass Sagittarius nicht hineinpasst, weil sie bereits im Begriff ist, von der Milchstraße aufgesaugt zu werden. In beiden Modellen ist die Milchstraße jedenfalls schwerer als der Andromedanebel, ihre Schwestergalaxie, die auf 800 Milliarden Sonnenmassen geschätzt wird. Aber das kann sich rasch ändern. (tk)