APEX
Die Entstehung eines Galaxienhaufens
von Stefan Deiters
astronews.com
15. Oktober 2014

Astronomen haben mit dem Radioteleskop APEX einen gerade entstehenden Galaxienhaufen im jungen Universum anvisiert und dabei eine überraschende Entdeckung gemacht: So wird die Sternentstehung in dem System in vielen Fällen nicht nur durch Staub verdeckt, sondern findet auch in Regionen statt, in denen man dies eigentlich nicht erwartet hatte.

So könnte der gerade entstehende Galaxienhaufen MRC 1138-262 aussehen. Bild: ESO / M. Kornmesser [Großansicht]

Galaxienhaufen gelten als die größten Strukturen im Universum, die durch die gegenseitige Anziehungskraft ihrer Komponenten zusammengehalten werden. Über die Entstehung dieser gewaltigen Ansammlungen unzähliger Galaxien wissen Astronomen bisher allerdings relativ wenig.

Umso wichtiger sind da Beobachtungen von Galaxienhaufen im jungen Universum, die sich offenbar noch in ihrer Entstehungsphase befinden. Ein Blick auf weit entfernte Galaxien und Galaxienhaufen ist immer auch ein Blick in die Vergangenheit, da wir die fernen System aufgrund der endlichen Lichtgeschwindigkeit in einem deutlich früheren Stadium ihrer Entwicklung sehen.

Der manchmal auch als "Spinnennetz-Galaxie" bezeichnete Galaxienhaufen MRC 1138-262 wird aus diesem Grund schon seit 20 Jahren untersucht. Es handelt sich nämlich um eines der besten Beispiele für einen Galaxienhaufen, der gerade entsteht. Von der Erde aus sehen wir das System zu einem Zeitpunkt, zu dem das Universum noch über zehn Milliarden Jahre jünger war.

Helmut Dannerbauer von der Universität in Wien und sein Team haben nun MRC 1138-262 erneut unter die Lupe genommen. Sie verwendeten dazu die Large APEX Bolometer Camera (LABOCA), die am Radioteleskop Atacama Pathfinder Experiment (APEX) montiert ist. APEX diente als Prototyp für die Radioschüsseln des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).

Mit APEX beobachteten Dannerbauer und seine Kollegen MRC 1138-262 über insgesamt 40 Stunden im Millimeter-Bereich. In diesen Wellenlängen stellt der Staub, der sonst den Blick auf Sternentstehungsgebiete oft versperrt, kein Hindernis mehr dar, so dass sich die Wissenschaftler ganz neue Informationen über die Vorgänge in dem entstehenden Haufen erhofften.

"Dieses ist eine der tiefsten Beobachtungen, die je mit APEX gemacht wurden und hat die technologischen Möglichkeiten bis an die Grenzen ausgereizt", so Carlos de Breuck, APEX-Projektwissenschaftler bei der europäischen Südsternwarte ESO. "Das gilt auch für die Belastungsfähigkeit der Mitarbeiter, die am Standort von APEX in einer Höhe von 5.050 Metern über dem Meeresspiegel arbeiten."

Der Aufwand hat sich gelohnt: Das Team entdeckte mit APEX vier Mal mehr Quellen im Bereich des Haufens als im weiteren Umfeld und konnte durch Vergleich mit anderen Beobachtungen verifizieren, dass viele davon tatsächlich auch in dem sich gerade bildenden Haufen liegen müssen.

"Die neuen APEX-Beobachtungen liefern das letzte Puzzleteil für eine vollständige Zählung aller Mitglieder dieser Mega-Sternenstadt", erklärt Dannerbauer. "Diese Galaxien befinden sich im Entstehungsprozess und sind daher ähnlich wie eine Baustelle auf der Erde sehr staubig."

Die Überraschung kam jedoch, als sich die Astronomen genauer anschauten, wo die neu entdeckten Sternentstehungsregionen lagen. Eigentlich hatten sie diese in den Filamenten erwartet, die die einzelnen Galaxien verbinden. Stattdessen scheinen sie sich hauptsächlich in einer einzigen Region zu konzentrieren - und diese befindet sich nicht etwa dort, wo die zentrale Galaxie des Proto-Galaxienhaufen liegt.

"Unser Ziel war es, die verborgene Sternentstehung im Spinnennetz-Haufen zu finden - und dabei waren wir erfolgreich", fasst Dannerbauer zusammen. "Allerdings haben wir auch ein neues Rätsel zu Tage gefördert. Die Sternentstehung findet nicht dort statt, wo wir sie erwartet hatten. Die Mega-Stadt entwickelt sich asymmetrisch."

Um nun dieses Rätsel zu lösen, sind weitere Beobachtungen nötig - dann mit dem Teleskopverbund ALMA. Über ihre aktuellen Untersuchungen berichten die Astronomen in einem Fachartikel, der heute in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics erscheint.