Galaxien wie die Milchstraße oder die Andromedagalaxie (M31) sind nicht allein: An ihrem Außenrand kreisen zahlreiche Zwerggalaxien. Sie wurden von der Gravitation der größeren Galaxien eingefangen und zu Trabanten gemacht. Diese kleineren Sternansammlungen gelten zudem als Bausteine der Galaxienentwicklung und fossile Überreste der ersten Galaxien. Aus solchen galaktischen Zwergen könnten durch Verschmelzung die ersten größeren Galaxien entstanden sein.
Für Astronomen besonders spannend sind Satellitengalaxien, die sehr alt und sternarm sind. Solche ultra-lichtschwachen Zwerggalaxien enthalten einen hohen Anteil Dunkler Materie und bieten damit die Chance, auch Modelle dieser exotischen Materieform zu überprüfen.
Fahndung nach ultra-lichtschwachen Andromeda-Begleitern
Jetzt gibt es Neuzuwachs bei den ultra-lichtschwachen Zwerggalaxien der Andromedagalaxie – der nur 2,5 Millionen Lichtjahre entfernten Spiralgalaxie-Nachbarin der Milchstraße. „Derzeit kennen wir etwa 40 Zwerg-Satellitengalaxien um Andromeda, von denen nur etwa 15 als extrem lichtschwach eingestuft werden“, erklärt Erstautorin Joanna Sakowska vom Institut für Astrophysik in Andalusien (IAA-CSIC).
Astronomen vermuten schon länger, dass es noch mehr solcher lichtschwachen Zwerge um M31 geben muss. Daher haben sie unsere Nachbargalaxie schon vor einigen Jahren mit dem Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) auf Hawaii genauer ins Visier genommen. Tatsächlich half dieser „Pan-Andromeda Archaeological Survey“ (PAndAS) dabei, einige neue Zwerggalaxien von Andromeda aufzuspüren. „Um noch mehr M31-Satelliten zu finden, haben wir nun eine visuelle Suchkampagne mit Archivdaten von PAndAS durchgeführt“, berichten Sakowska und ihr Team. Dabei halfen Freiwillige, die Aufnahmen des Teleskops auszuwerten.
Lage bekannter Zwerggalaxien der Andromedagalaxie (M31). In Rot die neuentdeckte ultra-lichtschwache Zwerggalaxie Andromeda XXXVI (A36). — © Sakowska et al./ Astronomy & Astrophysics, CC-by 4.0
Mit Erfolg: Der Astrofotograf und Amateurastronom Giuseppe Donatiello stieß bei seiner Durchsicht der PAndAS-Aufnahmen auf eine zunächst nur schwach erkennbare Häufung von Sternen an einer Stelle der Andromedagalaxie. Die Astronomen um Sakowska untersuchten dieses diffuse Gebilde daraufhin mithilfe des Gran Telescopio Canarias (GTC) noch einmal genauer.
12,5 Milliarden Jahre alt und nur 46 Sterne
Es zeigte sich: Bei dem diffusen Gebilde handelt es sich um eine sehr kleine, ultra-lichtschwache Zwerggalaxie. Die Andromeda XXXVI (A36) getaufte Sternansammlung ist nur rund 200 Lichtjahre groß und hat die Leuchtkraft von rund 19.000 Sonnen. Das Team konnte bisher nur 46 einzelne Sterne erkennen. „Andromeda XXXVI ist damit wahrscheinlich eine der lichtschwächsten bisher entdeckten M31-Zwerggalaxien, ihre Merkmale ordnen sie klar den ultra-lichtschwachen Zwergen zu“, schreiben die Astronomen.
Ebenfalls auffällig: Die Sterne dieser Zwerggalaxie enthalten nur geringe Anteile von Elementen schwerer als Wasserstoff und Helium, wie Spektraldaten verrieten. Eine solche geringe Metallizität deutet darauf hin, dass Andromeda XXXVI sehr urtümlich ist und schon im frühen Kosmos entstanden sein muss. „And XXXVI ist wahrscheinlich eine extrem alte Galaxie mit einem Alter von etwa 12,5 Milliarden Jahren“, berichtet Sakowska. Damit ist die Neuentdeckung ein galaktisches Fossil – ein Relikt aus der Phase der Reionisierung.
„Nur die Spitze eines Eisbergs“
Die neuentdeckte Zwerggalaxie ist daher ein weiteres Puzzlestück beim Enträtseln der kosmischen und galaktischen Geschichte. „Jede neu entdeckte ultra-lichtschwache Zwerggalaxie hilft uns dabei, die Grenzen der Galaxienbildung auszuloten und unsere kosmologischen Modelle auf die Probe zu stellen,“ sagt Co-Autorin Isabel Santos-Santos vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP). Um Entfernung, Alter und chemische Zusammensetzung von Andromeda XXXVI genauer zu bestimmen, soll die Zwerggalaxie nun mit Weltraumteleskopen wie Hubble untersucht werden.
Nach Ansicht der Astronomen ist der Neuzugang Andromeda XXXVI aber nur die Spitze eines ganzen Eisbergs noch unerkannter Satelliten um Andromedagalaxie, Milchstraße und andere größere Galaxien: „Im Rahmen des kosmologischen Standardmodells erwarten wir, dass Galaxien wie Andromeda von Hunderten solcher Begleiter umgeben sind – doch viele von ihnen sind aufgrund ihrer geringen Helligkeit bisher verborgen“, erklärt Santos-Santos.
Quelle: Joanna Sakowska (Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC), Granada) et al., Astronomy & Astrophysics, 2026; doi: 10.1051/0004-6361/202660151
