Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA hat ein Rätsel in unserer kosmischen Nachbarschaft enthüllt: Nahe Zwerggalaxien behalten nur einen kleinen Teil des Sauerstoffs, den ihre Sterne erzeugt haben. Das Ergebnis stammt aus dem Projekt GLOW (Galaxies Losing Oxygen via Winds), das von der NASA und der National Science Foundation finanziert wird, und wurde am 2. November 2026 in The Astrophysical Journal veröffentlicht.
Das Team untersuchte 37 Zwerggalaxien in bis zu etwa 22 Millionen Lichtjahren Entfernung von der Erde — Systeme mit wenigen Tausend bis Hunderten Millionen Sternen, weit kleiner als die Milchstraße. Beim Vergleich der Sauerstoffmenge, die die Sterne dieser Galaxien im Laufe ihres Lebens erzeugt haben, mit dem Sauerstoff, der noch in ihren Sternen, ihrem Gas und Staub vorhanden ist, stellten die Forscher fest, dass sie nur zwischen 4 % und 25 % des Sauerstoffs behalten haben, im Durchschnitt etwa 11 %. Fast der gesamte verbliebene Sauerstoff befindet sich im Gas, nicht in Sternen oder Staub.
„Sauerstoff wird von Sternen erzeugt, die sich innerhalb von Galaxien befinden. Wir wissen, dass der Sauerstoff in der Vergangenheit irgendwann innerhalb der Galaxien gewesen sein muss, also muss er ausgestoßen worden sein“, sagte Grace Telford, Mitautorin der Studie und Assistenzprofessorin am Department of Physics and Astronomy der University of Utah. „Und dafür braucht man die Energie massereicher Sterne und Supernova-Explosionen, um Materie aus den Heimatgalaxien heraus und in den Raum zwischen den Galaxien zu treiben.“
Galaktische Winde stärker als in den Modellen vorhergesagt
Simulationen hatten bereits vorhergesagt, dass Zwerggalaxien einen Großteil ihres Sauerstoffs verlieren würden, doch die Beobachtungen zeigten einen noch größeren Verlust: Supernova-getriebene galaktische Winde scheinen Sauerstoff aus Galaxien geringer Masse effektiver zu entfernen, als aktuelle Modelle vorhersagen. Sauerstoff wurde als Indikator gewählt, weil es nach Wasserstoff und Helium das häufigste Element ist, relativ leicht nachzuweisen und zu messen ist und seine Entstehung gut verstanden wird.
„Sauerstoff ist eines der Hauptelemente, die von Sternen gebildet werden. Zu verfolgen, wie viel Sauerstoff entsteht und wie viel davon innerhalb und außerhalb von Galaxien verteilt wird, hilft uns, die Entwicklung von Galaxien zu verstehen“, sagte Kristen Wingfield McQuinn, leitende Forscherin von GLOW, Associate Professor an der Rutgers University und Missionsleiterin des Science Operations Center für das Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop der NASA am Space Telescope Science Institute. „Es hilft uns auch zu erfahren, wo und wie stark Galaxien den Raum zwischen ihnen, das sogenannte intergalaktische Medium, anreichern.“
Wohin ist der Sauerstoff gegangen?
Es ist noch unklar, wo der verlorene Sauerstoff geblieben ist. Eine Studie aus dem Jahr 2014 über Galaxien wie die Milchstraße fand einen Teil dieses Sauerstoffs in den diffusen Gashalos um Galaxien, dem sogenannten zirkumgalaktischen Medium. Bei Zwerggalaxien ist jedoch offen, ob sich der größte Teil des fehlenden Sauerstoffs in diesen Halos befindet oder vollständig in das intergalaktische Medium ausgestoßen wurde.
Um zu diesen Zahlen zu gelangen, nutzte das Team archivierte optische Hubble-Bilder, um Sternpopulationen aufzulösen und die Sternentstehungsgeschichte jeder Galaxie zu rekonstruieren, kombiniert mit Daten des inzwischen ausgemusterten Spitzer-Weltraumteleskops sowie der Radioteleskope Very Large Array und Australian Telescope Compact Array. Als nächste Schritte plant McQuinn, mit dem Roman-Teleskop noch kleinere Galaxien zu finden und sie dann mit Hubble und dem James-Webb-Weltraumteleskop zu beobachten. Telford wird Hubble nutzen, um die einzelnen massereichen Sterne, die Sauerstoff erzeugen und ausstoßen, im Detail zu beobachten.
Das Bild zur Studie zeigt NGC 4449, eine irreguläre Zwerggalaxie etwa 12 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Jagdhunde — eines der 37 Systeme, die das GLOW-Projekt analysiert hat.
Fontes:
- NASA Science — NASA’s Hubble Uncovers Case of Missing Oxygen in Nearby Dwarf Galaxies
- Rutgers University — Stars Make Oxygen for Small Galaxies. They Lose Most of It.
- Kristen B. W. McQuinn et al., “GLOW. II. A Census of Oxygen in Low-mass Galaxies”, The Astrophysical Journal 1011, 158 (2026)
Bildnachweis: Zwerggalaxie NGC 4449, aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop (NASA, ESA, Hubble Heritage–ESA/Hubble Collaboration, Alessandra Aloisi, STScI/ESA).
Transparenz: Dieser Artikel wurde mit Unterstützung künstlicher Intelligenz erstellt und mit öffentlichen Beiträgen auf X sowie Internetquellen abgeglichen. Die Informationen wurden anhand der unten aufgeführten Originalquellen geprüft — konsultieren Sie sie, um die Details zu bestätigen.
Muse
