Eine Bestandsaufnahme von 37 nahen Zwerggalaxien zeigt eine deutliche Lücke: Die Galaxien enthalten nur 4 bis 25 Prozent des Sauerstoffs, den ihre Sterne im Laufe der Zeit erzeugt haben. Im Durchschnitt sind es 11 Prozent. Die GLOW-Studie macht damit ein großes Sauerstoffdefizit sichtbar – sie zeigt aber nicht, dass der gesamte fehlende Sauerstoff bis in den Raum zwischen den Galaxien gelangt ist.
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Was die GLOW-Studie herausgefunden hat
Das Projekt Galaxies Losing Oxygen via Winds (GLOW) untersucht massearme, gasreiche Galaxien in unserer kosmischen Nachbarschaft. Laut der Studie liegt ihr Anteil an zurückgehaltenem Sauerstoff zwischen 4 und 25 Prozent. Fast der gesamte Sauerstoff, den sie behalten, befindet sich im Gas.
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Wichtig ist, was dieser Vergleich aussagt: Die Forschenden stellen dem geschätzten Sauerstoff, den Sterne während der Entwicklung einer Galaxie produziert haben, den Sauerstoff gegenüber, der heute in ihr nachweisbar ist. Es handelt sich also um eine Bestandsaufnahme – nicht um eine direkte Karte, auf der jedes fehlende Sauerstoffatom zu seinem heutigen Aufenthaltsort verfolgt wird.
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Wie das Sauerstoffkonto erstellt wurde
Das Team kombinierte Schätzungen zur Sauerstoffproduktion der Sterne mit Messungen des Materials, das in den Galaxien verblieben ist. Die GLOW-Arbeiten beschreiben einen Datensatz zu 37 Galaxien und eine systematische Erfassung von Sauerstoffproduktion, Verteilung und Verbleib.
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Aufnahmen des Hubble-Weltraumteleskops halfen, einzelne Sterne aufzulösen und die Entstehungsgeschichte der Galaxien nachzuzeichnen. Daraus lässt sich abschätzen, wie viel Sauerstoff ihre Sterne über die Zeit produziert haben. Zusätzlich nutzte die Studie Beobachtungen des Weltraumteleskops Spitzer sowie des Very Large Array und des Australia Telescope Compact Array.
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Warum die fehlende Menge für Galaxienmodelle wichtig ist
Sauerstoff entsteht in Sternen. Fehlt ein großer Teil davon in der heutigen Bilanz einer Galaxie, deutet das darauf hin, dass Material aus ihr hinausbefördert wurde. Die Ergebnisse passen zu Winden, die von massereichen Sternen und Supernovae angetrieben werden und Sauerstoff aus massearmen Galaxien wegtragen.
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Zugleich stellen die Befunde Modelle vor eine Herausforderung: Sie sagen voraus, dass mehr Sauerstoff in Zwerggalaxien zurückbleiben sollte, als die Studie tatsächlich erfasst. Modelle müssen daher erklären, wie diese kleinen Systeme einen so großen Anteil des von ihren Sternen erzeugten Sauerstoffs verlieren.
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Wo ist der fehlende Sauerstoff geblieben?
Die Studie zeigt, dass der größte Teil des produzierten Sauerstoffs in den gemessenen Beständen der Galaxien fehlt. Daraus folgt jedoch nicht, ob er noch als Gas in ihrer Umgebung liegt oder weiter in den intergalaktischen Raum hinausgetragen wurde. Das Defizit spricht für einen Ausstoß aus den Galaxien; wo der Sauerstoff letztlich landet, bleibt eine offene Frage.
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