EINE GALAXIE FAST OHNE STERNE

Im Standardbild des Kosmos sind kleine Klumpen Dunkler Materie weit zahlreicher als große, und in den kleinsten wird die Sternentstehung vermutlich abgewürgt. Irgendwo müsste es eine Massenschwelle geben, unterhalb derer ein Halo niemals aufleuchtet. Wenn das stimmt, müsste das Universum dunkle Galaxien enthalten: Halos mit neutralem Wasserstoff, nachweisbar über seine Radiolinie bei 21 cm, aber mit wenigen oder gar keinen Sternen.

Die Jagd nach ihnen ist tückisch. Ein Kandidat kann sich als Träger lichtschwacher Sterne entpuppen, die frühere Aufnahmen übersehen haben — so geschehen bei FAST J0139+4328, die als lichtschwache Zwerggalaxie umklassifiziert wurde, sobald tiefere Bilder vorlagen. Und Radioteleskope leiden unter Störsignalen: Streusignale können eine schwache Quelle vortäuschen, und eine Durchmusterung musste wegen der Sonne sogar die Tagesdaten verwerfen. Der sicherste Test: dasselbe Signal mit zwei unabhängigen Teleskopen an verschiedenen Standorten und mit verschiedenen Empfängern zu sehen.

Zwei Teleskope, ein Signal

Marco Monaci, Duncan Forbes, Warrick Couch und Jean Brodie von der Swinburne University of Technology in Australien taten genau das. Sie nahmen 142 Kandidaten für dunkle Galaxien aus der Durchmusterung ALFALFA, die mit dem Radioteleskop Arecibo erstellt wurde, und suchten sie in FASHI, der Himmelsdurchmusterung des chinesischen 500-Meter-Teleskops FAST. Dreizehn stimmten überein. Nachdem jene in der Nähe heller Galaxien, jene mit einem möglichen optischen Gegenstück und die nicht überprüfbaren aussortiert waren, blieb einer übrig: AGC 322753.

Die Wasserstofflinie von AGC 322753, gesehen von ALFALFA und von FASHI: gleiche Geschwindigkeit, gleiche doppelgipflige Form, die Signatur der Rotation. — Abbildung 1, Monaci et al. (2026), arXiv:2609.39152.

Die beiden Nachweise stimmen eng überein: eine Fluchtgeschwindigkeit von etwa 6.965 km/s, eine Linienbreite von 85 km/s und eine Wasserstoffmasse von rund 2 Milliarden Sonnenmassen. Da zwei Instrumente die Quelle zu unterschiedlichen Zeiten sahen, kann sie keine Störung sein. Ihre Linie hat zwei Spitzen, das klassische Zeichen einer geordnet rotierenden Gasscheibe.

Auf der Suche nach den fehlenden Sternen

Jedes Radioteleskop lokalisiert eine Quelle nur innerhalb einer Keule von einigen Bogenminuten Breite. Doch die beiden Keulen überlappen, und die Überlappung grenzt die Suche ein. In Aufnahmen des DESI Legacy Survey, die etwa 27,5 Magnituden pro Quadratbogensekunde erreichen — und in SDSS, Pan-STARRS, GALEX und WISE —, zeigt sich dort nichts. Das Objekt, das der FASHI-Katalog der Quelle zugeordnet hatte, ist laut Gaia-Katalog ein Stern unserer eigenen Galaxis; die einzige offensichtliche Galaxie im Feld liegt weit im Hintergrund.

Die Keulen von Arecibo (gestrichelt) und FAST (durchgezogen); ihre rot vergrößerte Überlappung ist der wahrscheinlichste Ort für etwaige Sterne. Markierte Objekte sind Vordergrundsterne oder Hintergrundgalaxien. — Abbildung 2, Monaci et al. (2026), arXiv:2609.39152.

Um aus „nichts“ eine Zahl zu machen, setzte das Team künstliche Galaxien in die Aufnahmen ein und prüfte, welche es noch erkennen konnte. Das Ergebnis: Etwaige Sterne wiegen höchstens etwa 50 Millionen Sonnenmassen, der Wasserstoff überwiegt die Sterne also mindestens 40 zu 1. Eine lichtschwache Zwerggalaxie, die einst für eine dunkle gehalten wurde, liegt bei etwa 11,5.

Zu schwer, um völlig dunkel zu sein

AGC 322753 passt nicht zu den einfachsten vorhergesagten dunklen Objekten, kleinen, nicht rotierenden Wasserstoffwolken von höchstens 3 Millionen Sonnenmassen. Sie ist auch schwerer als jede völlig sternlose Galaxie, die aktuelle Simulationen hervorbringen. Die Autoren vermuten daher, dass sie nicht ganz dunkel ist, sondern eine Prise Sterne beherbergt, die für heutige Aufnahmen zu lichtschwach sind.

Sie könnte immer noch eine aus Nachbargalaxien herausgerissene Wolke sein, räumen sie ein, obwohl die nächsten in Projektion 290 und 330 Kiloparsec entfernt liegen und das Gas wie eine Scheibe rotiert. Eine detaillierte Radiokarte von einem Interferometer wie dem VLA und tiefere Mehrband-Aufnahmen werden entscheiden, was für ein Objekt in diesem leeren Himmelsfleck sitzt.