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Helle Galaxien im jungen Universum
von Stefan Deiters
astronews.com
16. August 2007
Mit Hilfe mehrerer Teleskope haben Astronomen extrem
leuchtkräftige Galaxien im jungen Universum aufgespürt. Ihre Helligkeit
verdanken die zwölf Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien einer extrem hohen
Sternentstehungsaktivität. Es handelt sich bei ihnen um die leuchtkräftigsten
und massereichsten Galaxien, die bislang in dieser Entfernung entdeckt wurden.
Eine der mit der AzTEC-Kamera entdeckten
Galaxien. Bild: UMass Amherst
Mit dem Hubble-Weltraumteleskop sieht man nur
einen unscheinbaren Fleck.
Bild:
COSMOS / ACS Team |
Die zwölf Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien beobachten wir
zu einer Zeit, zu der das Universum noch nicht einmal zwei Milliarden Jahre alt
ist. Sie verdanken ihre Helligkeit einer extrem hohen Sternentstehungsrate, die
etwa 1000-mal größer ist als die in unserer Milchstraße. Allerdings dringt nur ein
geringer Teil des Lichtes nach draußen: Staub und Gas verschlucken das meiste
Licht, nur im Infraroten sind diese gewaltigen Galaxien auszumachen. Die
Neuentdeckungen sind die hellsten und massereichsten Galaxien, die bislang in
dieser Entfernung aufgespürt wurden. Bisher hatte man hier nur leuchtschwächere,
kleinere Galaxien entdeckt.
"Es ist schon eine Überraschung, so helle und massereiche Galaxien so früh im
Universum zu finden", meint auch Giovanni Fazio vom Harvrad-Smithsonian Center
for Astrophysics (CfA). "Wir beobachten hier den Moment, in dem die
massereichsten Galaxien des Universums in ihrer Jugendzeit gerade den größten
Teil ihrer Sterne bilden." Allerdings, so gibt Harvard-Doktorand Josh Younger zu
bedenken, "ist es recht schwierig zu erklären, wie solche hellen, massereichen
und staubigen Galaxien so früh im Universum entstanden sind."
Die gut versteckten Galaxien wurden zunächst mit der AzTEC-Kamera am
James Clerk Maxwell Telescope auf Hawaii entdeckt. Mit Hilfe der Kamera
spürten die Astronomen Hunderte von Galaxien auf, die im Millimeter- und
Submillimeter-Wellenlängenbereich sehr leuchtkräftig waren und zuvor nicht
beobachtet wurden. Für die sieben hellsten Galaxien, die in einem Himmelsbereich
lagen, der vom Cosmic Evolution Survey abgedeckt wird, machten die
Wissenschaftler detailliertere Beobachtungen: Zunächst bestimmten sie die genaue
Position der Galaxien und stellten sicher, dass es sich tatsächlich um einzelne
Galaxien handelte und nicht etwa um die Überlagerung von mehreren Galaxien.
Mit diesen Informationen wurden weitere Beobachtungen mit dem
Weltraumteleskopen Hubble und Spitzer sowie dem Radioteleskop
Very Large Array
gemacht. Mit Hubble waren die Galaxien nicht zu sehen, was bestätigte, dass
Staub tatsächlich das sichtbare Licht der Galaxien blockiert. Spitzer
konnte mit seinen Infrarotdetektoren durch den Staub hindurchsehen, das Very
Large Array entdeckte nur die beiden nächstgelegenen Galaxien.
Durch die Kombination aller Ergebnisse folgerten die Wissenschaftler, dass
fünf der sieben näher untersuchten Galaxien etwa zwölf Milliarden Lichtjahre von
uns entfernt sind. "Das deutet darauf hin, dass die hellsten
Submillimeter-Galaxien auch die entferntesten sind", so Fazio. Die hohe
Infrarothelligkeit lässt sich dadurch erklären, dass in den Galaxien mit einer
hohen Rate Sterne entstehen, vielleicht ausgelöst durch Galaxienkollisionen und
-verschmelzungen.
"Die Quelle der Infrarotstrahlung ist sehr kompakt, was bedeuten könnten,
dass es sich um kollidierende Galaxien handelt, die später vielleicht einmal zu
Quasaren werden", so Young. Die Astronomen haben weitere Untersuchungen geplant,
um mehr über diese geheimnisvollen Galaxien im jungen Universum zu erfahren. Die
ersten Ergebnisse werden in einem Artikel in der Fachzeitschrift The
Astrophysical Journal veröffentlicht.
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