How big is Leo-II-Zwerggalaxie?

Leo II ist eine kleine, lichtschwache Zwerggalaxie, die die Milchstraße umkreist, etwa 760.000 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Löwe. Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, etwa 9,46 Billionen Kilometer. Die Hälfte des Sternenlichts von Leo II stammt aus einer zentralen Region von etwa 1.100 Lichtjahren Durchmesser. Ihre schwächsten äußeren Sterne erstrecken sich über etwa 4.100 Lichtjahre.

Größe

Eine Zwerggalaxie hat keinen scharfen Rand. Ihre Sterne werden mit zunehmender Entfernung vom Zentrum spärlicher, weshalb Astronomen ihre Größe auf mehr als eine Weise beschreiben. Eine davon ist der Halblichtradius: die Entfernung vom Zentrum, innerhalb derer die Hälfte des Lichts der Galaxie zu finden ist.

Ein Katalog naher Zwerggalaxien aus dem Jahr 2012 gibt für Leo II einen Halblichtradius von 2,6 Bogenminuten am Himmel an, wobei eine Bogenminute ein Sechzigstel eines Grades ist. Bei Leo IIs Entfernung von 233.000 Parsec, wobei ein Parsec etwa 3,26 Lichtjahre sind, entspricht das 176 Parsec. Die Hälfte ihres Lichts stammt somit aus einer Region von etwa 350 Parsec oder 1.100 Lichtjahren Durchmesser. Dieser Wert ist um etwa ein Viertel nach oben oder unten unsicher.

Eine Studie aus dem Jahr 2007 zählte die Sterne von Leo II über ein weites Gebiet in Aufnahmen des Sloan Digital Sky Survey. Sie passte ein Standardmodell dafür an, wie die Sternzahl mit der Entfernung vom Zentrum abnimmt. Das Modell erreicht bei 632 Parsec vom Zentrum den Wert null, sodass die Galaxie etwa 1.260 Parsec oder 4.100 Lichtjahre groß ist. Leo II ist nahezu rund.

Größenvergleiche

Auf dieselbe Weise gemessen — anhand des Radius, der die Hälfte ihres Lichts enthält — ist die Canes-Venatici-Zwerggalaxie I etwa dreimal so breit wie Leo II. Dennoch strahlt Leo II etwa dreimal so viel Licht ab.
Die Scheibe der Milchstraße, etwa 100.000 Lichtjahre groß, ist etwa 24-mal so breit wie die volle Ausdehnung von Leo II.
Wäre die Scheibe der Milchstraße auf die Breite eines Basketballs geschrumpft, wäre Leo II ein etwa 1 Zentimeter großer Punkt in etwa 1,8 Metern Entfernung.
Leo II ist von der Erde etwa siebeneinhalbmal so weit entfernt, wie die Milchstraße breit ist.

Zusammengehalten von Dunkler Materie

Wie schnell sich die Sterne einer Galaxie bewegen, zeigt, wie viel Masse sie zusammenhält. Eine Durchmusterung aus dem Jahr 2007 maß die Geschwindigkeiten von 171 Sternen in Leo II. Ihre Geschwindigkeiten weichen typischerweise um etwa 6,6 Kilometer pro Sekunde vom Durchschnitt der Galaxie ab, und diese Streuung bleibt bis zum Rand hin etwa gleich. Durch Kombination dieser Geschwindigkeiten mit der Größe der Galaxie fand eine weitere Studie aus dem Jahr 2007 heraus, dass Leo II, gemessen am abgestrahlten Licht, etwa 100-mal so viel Masse enthält wie die Sonne.

Der größte Teil dieser Masse muss Dunkle Materie sein, die kein Licht abgibt und nur durch ihre Schwerkraft nachgewiesen werden kann. Wie für eine so weit entfernte Galaxie zu erwarten, fand dieselbe Studie keine Anzeichen dafür, dass die Schwerkraft der Milchstraße Leo II aus ihrer Form zieht.

Ihre Sterne und ihre Geschichte

Leo II wurde 1950 entdeckt. Sie ist eine sphäroidale Zwerggalaxie: eine kleine, rundliche Galaxie, deren Sterne so dünn verteilt sind, dass sie sehr lichtschwach erscheint. Die meisten ihrer Sterne entstanden vor etwa 8 bis 9 Milliarden Jahren.

Eine Studie aus dem Jahr 2007 mit dem Subaru-Teleskop ergab, dass die Sternentstehung sich danach langsam von außen nach innen zurückzog. Vor etwa 4 Milliarden Jahren war sie fast zum Erliegen gekommen, außer im allerinnersten Zentrum, wo später noch eine kleine Zahl jüngerer Sterne entstand.