In den frühen 1980er Jahren sagte der Astronom Carl Sagan in seiner Fernsehsendung Cosmos: „Wir sind alle aus Starsachen gemacht.“
Das ist nicht nur eine hochfalutinische Metapher. Tatsächlich wird alles in unserer Galaxie aus diesem Sternmaterial gefressen. Eine neue Simulation deutet jedoch darauf hin, dass sie möglicherweise viel weiter entfernt ist als bisher angenommen, berichtet Aylin Woodward für New Scientist. Etwa die Hälfte der Materie in der Milchstraße könnte aus anderen Galaxien stammen, die bis zu einer Million Lichtjahre entfernt sind und von intergalaktischen Winden mitgerissen werden.
Am Anfang war das Universum voller Elemente wie Wasserstoff und Helium. Schwerere organische Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff wurden vor etwa 4, 5 Milliarden Jahren durch Fusion dieser leichteren Elemente in den Kernen der Sterne erzeugt. Als diese Sterne schließlich starben und als Supernovae explodierten, wurden ihre Elemente in den Weltraum gesprengt. Diese neueste Studie, die in der Zeitschrift Monthly Notices der Royal Astronomical Society veröffentlicht wurde, legt nahe, dass dieses Star-Material viel weiter als erwartet reisen kann.
Wenn der Stern explodiert, lädt er Ströme geladener Teilchen auf, sogenannte galaktische Winde, schreibt Woodward. Man hat jedoch lange geglaubt, dass diese Winde relativ schwach waren und das Material nur dann einen intergalaktischen Sprung machte, wenn besonders große Systeme Supernova sind oder eine andere Galaxie in der Nähe ist. Nach Ansicht der Astronomen wuchsen Galaxien, indem sie durch den Urknall auf im Universum verstreute Materialklumpen stießen und diese absorbierten.
"Wir gingen davon aus, dass die Winde auf die Galaxien beschränkt waren, von denen sie stammten. Sie konnten recycelt werden, indem sie auf die Galaxie zurückfielen, die sie auswarf, aber nicht viel Masse von einer Galaxie zur anderen übertrug", so Studienleiter Claude-André Faucher-Giguère. Forscher an der Northwestern University, erzählt Woodward.
Aber als Faucher-Giguère und sein Team hochentwickelte Supercomputersimulationen der Galaxienentwicklung durchführten, stellten Ian Sample für The Guardian fest, dass die Kraft der Explosion von Supernovae stark genug war, um Materie aus kleinen Galaxien zu schleudern. Diese Angelegenheit wird später von der starken Schwerkraft größerer Galaxien wie unserer eigenen Milchstraße angezogen, die die Wolken des Weltraumstaubs anziehen.
Wie Woodward berichtet, kann es zwischen ein paar hundert Millionen Jahren und zwei Milliarden Jahren dauern, bis die Trümmer den Sprung von einer Galaxie zur nächsten geschafft haben. Trotz der geringen Geschwindigkeit macht eine Menge Material die Reise: Während des Lebens einer großen Galaxie mit 100 Milliarden Sternen oder mehr stammen 50 Prozent der Materie wahrscheinlich aus diesen intergalaktischen Quellen. Der Simulation zufolge saugt die Milchstraße jedes Jahr intergalaktisches Material im Wert von etwa einer Sonne an.
Laut Faucher-Giguère schöpft die Milchstraße ihre Extra-Materie wahrscheinlich aus den großen und kleinen Magellanschen Wolken, zwei etwa 200.000 Lichtjahre entfernten Zwerggalaxien, die als Satelliten unserer eigenen Galaxie fungieren.
Die Forschung hat das Potenzial, die Art und Weise zu verändern, in der Astrophysiker verstehen, wie sich Materie durch das Universum bewegt - wie sie geschaffen und transformiert wurde. "Es ist eines der heiligen Grals der extra-galaktischen Kosmologie", sagt Jessica Werk, Astronomin an der University of Washington, gegenüber Woodward. "Jetzt haben wir herausgefunden, dass die Hälfte dieser Atome von außerhalb unserer Galaxie stammt."
Laut einer Pressemitteilung hoffen die Forscher, das Hubble-Teleskop als nächstes einsetzen zu können, um festzustellen, ob reale Beweise vorliegen, die das in ihren Simulationen vorhergesagte Modell stützen.
