Galaxien: Staubgalaxie im jungen Universum

Ein Astronomen-Team unter Leitung der Universität Bonn hat eine zwölf Milliarden Lichtjahre entfernte Staubgalaxie entdeckt. Sie existierte zu einer Zeit, als das Universum erst 1,5 Milliarden Jahre jung war und ist damit die älteste ihrer Art, die bislang gefunden wurde. Wie am Fließband entstanden in ihr damals jede Menge neue Sterne. Wenn der Fund keine Ausnahmeerscheinung ist, könnte er bisherige Theorien in Frage stellen. (25. Januar 2010)

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astronews schrieb:

"Unsere Beobachtung stellt gängige Theorien in Frage, wonach die meisten Sterne in größeren und helleren Galaxien gebildet wurden."

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Kann mir jemand diesen Satz erklären? Ich frage mich nämlich in meinem Laienverständnis, warum nicht überall, wo viel Staub und Gas ist, auch viele Sterne entstehen sollten.
Orbit

@Hallo

Zitat Artikel, Herr Dr. Deiters/Redaktion
"Unsere Beobachtung stellt gängige Theorien in Frage, wonach die meisten Sterne in größeren und helleren Galaxien gebildet wurden." Z. Ende.

Wenig Staub=wenig Grav= Hohe Sternpopulation?

Ein äusserst interessante Beobachtung, nicht!?

Erwarte gespannt die Prüfergebnisse dieser, mirr sehrr fremdartig und absolut unerklärbar erscheinenden, Beobachtung.

Nette Grüße
z

falsche Angaben der Distanz

Der im Beitrag angegebene Distanz von 12 Gigalichtjahren ist falsch!
Die radiale Distanz einer Galaxie mir einer Rotverschiebung von z=4,044 beträgt unter Zugrundelegung der WMAP3 Daten 23,6 Gigalichtjahre, die Rückschauzeit t=11,9 Gigajahre, was zu dem angebenen Alter der Galaxie von 1,6 Gigajahre entspricht (kleine Abweichungen sind auf Zugrundelegung unterschiedlicher kosmologischer Daten zurückzuführen).
Der angebene Wert von 12 Gigalichtjahre ist die Lichtlaufzeit, die aber in einem expandierenden Universum keinen relevanten Bezug zur wahren Distanz hat.

Holla alainstgt,

somit wäre auch die Org. Pressemitteilung UNI/Bonn falsch????
http://www3.uni-bonn.de/Pressemitteilungen/19-2010

Zitat:Sie existierte zu einer Zeit, als das Universum erst 1,5 Milliarden Jahre jung war, und ist damit die älteste ihrer Art, die bislang gefunden wurde. Z.Ende

Hmm? Ich nutz die Chance und Zweifle mal was an, nämlich das Du damit recht behälst!

Willkommen und Gruß
z

alainstgt schrieb:

Alter der Galaxie von 1,6 Gigajahre entspricht (kleine Abweichungen sind auf Zugrundelegung unterschiedlicher kosmologischer Daten zurückzuführen).

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Da schreiben die im Preprint aber was anderes:

http://de.arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0911/0911.2004v1.pdf schrieb:

The results of the fit, however, yield an age close to the age of the Universe at that redshift, ~ 1.5Gyr.

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Da ist keine Galaxie 1,6 Millarden Jahre alt, sondern das Universum bei der Rotverschiebung der Galaxie ist so alt.

Moin Frank,
danke für die schnelle Info.
z

Moin, Orbit,

Orbit schrieb:

Kann mir jemand diesen Satz erklären?

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Wohl nicht, aber vermuten.
Ich vermute, dass man zuvor davon ausging, dass Sterne in frühen Galaxien nur in Starbursts entstanden.

http://de.arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0911/0911.2004v1.pdf schrieb:

The most likely progenitor of these are the massive starbursts that we observe in SMGs.

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Diese "neue" Submillimeter-Galaxie hat aber anscheinend eine hohe Sternentstehungsrate OHNE Starburst.

Der Starburst-Theorie nach wandeln wohl frühe Galaxien (die hauptsächlich im Submillimeter-Bereich beobachtet werden) wenigstens 1000 Sonnenmassen pro Jahr in Sterne um. Diese "neue" Galaxie (und anscheinend entfernteste bisher beobachtete) wandelt aber "nur" 230 Sonnenmassen pro Jahr in Sterne um.

http://de.arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0911/0911.2004v1.pdf schrieb:

From the derived SFR of 230M yr−1 we estimate a lower limit on the SFR surface density of 12M yr−1 kpc−2.

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SFR = Star forming rate

Diese "geringe" Rate hat man wohl nicht gedacht im jungen Universum (z > 4) zu entdecken. Eigentlich sollten Galaxien zu jenem Zeitpunkt "explodieren", will sagen, Sterne ohne Ende bilden.

Aber ich stimme mit dir überein:

Orbit schrieb:

Ich frage mich nämlich in meinem Laienverständnis, warum nicht überall, wo viel Staub und Gas ist, auch viele Sterne entstehen sollten.

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Ich gehe mal davon aus, dass es wirklich um den Starburst geht, der in dieser Galaxie irgendwie fehlt.

ZA RA schrieb:

danke für die schnelle Info

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Mal langsam!
Die schreiben nämlich auch:

http://de.arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/0911/0911.2004v1.pdf schrieb:

The best fit model to the optical and near-infrared photometry give a stellar population with an age of 1.4Gyr

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"give an age of" = "ein Alter haben von".
Das kann man natürlich auch so verstehen, dass die Sternpopulation der SMG ein Alter von bereits 1,4 Millarden Jahren hat.
Bei einem angenommenen Alter des Universums von 13,7 Milliarden Jahren wären diese Sterne also bereits VOR 13,4 Milliarden Jahren (-12 Gy - 1,4 Gy) entstanden - was durchaus möglich ist.

PS: Ich bin mir aber sicher, dass die das Alter des Universums meinen, nicht das Alter der Sterne selbst.

alainstgt schrieb:

Der im Beitrag angegebene Distanz von 12 Gigalichtjahren ist falsch!
Die radiale Distanz .. beträgt ... 23,6 Gigalichtjahre, die Rückschauzeit t=11,9 Gigajahre

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Das Licht dieser Galaxie war 12E9 Jahre unterwegs, also sind die Ereignisse, die wir beobachten,
12E9 LJ von uns entfernt geschehen.
Wie weit die Gegend, in der das passierte, "jetzt" von uns entfernt ist, ist eigentlich ziemlich egal.

Willkommen im Forum
SK

Moin Frank,
Also die Frage nach dem Alter, wurde ja bereits elegant beantwortet.

Artikel
"Unsere Beobachtung stellt gängige Theorien in Frage wonach die meisten Sterne in größeren und helleren Galaxien gebildet wurden."

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Sehe hier zuerst Vergleiche mit Galaxien ähnlichen alters.
z.B. http://www.astronews.com/news/artikel/2008/02/0802-016.shtml

Im Kontext, stellt sich die Frage warum in heller, gösser/(massereicheren) Galaxien die Sternpopulation geringer sein sollte.
Und die nun neu beobachtete, lichtschwache Galaxie, mehr produziert?

Gruß
z

Schmidts Katze schrieb:

Wie weit die Gegend, in der das passierte, "jetzt" von uns entfernt ist, ist eigentlich ziemlich egal.

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Ich sehe das auch immer noch so, obwohl man mich hier im Forum schon verschiedentlich - und ganz im Sinne von alainstgt - eines Besseren belehren wollte. Das sichtbare Universum operiert mit den Werten in cltt-Distanz, wobei c die Lichtgeschwindigkeit und ltt die Lichtlaufzeit ist.

Orbit

Hallo,

FrankSpecht schrieb:

PS: Ich bin mir aber sicher, dass die das Alter des Universums meinen

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Ja, das ist die gebräuchliche Sprachregelung.

Besser, weil korrekt wäre es, sich auf z=4.044+-0.001 zu beschränken, denn das ist der Meßwert und der ist unabhängig vom gerade gebräuchlichen kosmologischen Modell. Hat aber den Nachteil, daß man dann lauter unbefriedigte Laien im ‚Regen‘ stehen läßt, die gerne eine Entfernung wissen möchten, auch wenn daraus dann lauter Mißverständnisse, wie z.B hier:

Schmidts Katze schrieb:

Das Licht dieser Galaxie war 12E9 Jahre unterwegs, also sind die Ereignisse, die wir beobachten, 12E9 LJ von uns entfernt geschehen.

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hervorgehoben durch mich, entstehen.

Wenn man das was Ned Wright in seinem Calculator (http://www.astro.ucla.edu/~wright/ACC.html ) als Default zu Grunde legt als Grundlage akzeptiert,
dann war bei einem z von 4,044 die Lichtlaufzeit 12,1E9 Jahre,
Der Abstand zwischen Lichtquelle und uns, zu der Zeit als das Licht ausgesandt wurde 4,7E9 Lichtjahre und dieser Abstand hat sich während das Licht zu uns unterwegs war, durch die Expansion des Kosmos, inzwischen auf 23,9E9 Lichtjahre vergrößert.

Herzliche Grüße

MAC

mac
Natürlich ist das Ereignis vor 12 Milliarden Jahren in der angular size distance geschehen, inzwischen aber, während der Lichtlaufzeit also, auf ltt-Distanz gegangen. Wo der Himmelskörper zur Zeit sich befindet (commouving radial distance = 5,044 mal ASD), dem dieses Ereignis passierte, spielt für die Himmelsmechanik im sichtbaren Universum keine Rolle.

Orbit

FrankSpecht schrieb:

Mal langsam!
PS: Ich bin mir aber sicher, dass die das Alter des Universums meinen, nicht das Alter der Sterne selbst.

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Moin,
Ok, nochmal zur Zeit.

Das Licht der Galaxie ist 12,1 Mrd. Li zu uns unterwegs gewesen, sie war daher schon vor 12.1 Mrd. J. existent. Wie alt die Sterne in ihr sind wird imho nicht genau angegeben, nur der hohe Populationswert/Aufkommen zu dieser Zeit.

Ich bleibe bei meinem Schluss ainstgl gegenüber. 12~ Mrd li JAHRE ist keine falsche Angabe, hingegen eine Entfernung in 12*9,5e12 Km falsch gewesen wär.

Zeitpunkte können im Sprachgebrauch legal, als von einander entfernt beschrieben werden.

Gruß
z

ZA RA schrieb:

...hingegen eine Entfernung in 9,5e12 Km falsch gewesen wär.

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Ganz bestimmt; denn das wäre 1 Lichtjahr. Aber von so was hat hier niemand gesprochen!

Orbit

Hallo,
wie kann man sowas behaupten:

Die Galaxie ist nur ein Zehntel so groß wie unsere eigene Galaxie, die Milchstraße. Allerdings ist sie bei weitem produktiver: Wie am Fließband entstehen in ihr neue Sterne – 100mal schneller als in unserer Muttergalaxie.

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Um mehr darüber zu erfahren, habe ich das arxiv-paper gelesen. Zitat:

Correcting for the gravitational lensing amplification of ∼ 5.5, we find that the source has a far-infrared luminosity of 1.3 × 1012 L⊙, which implies a star formation rate of 230M⊙ yr−1.

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Kann mir jemand erklären, wie man aus einem Submillimeter-Spektrum, bzw. der Helligkeit im fernen Infrarot, die Stern-Entstehungsrate ableiten kann?

Hierzu müsste man meiner Meinung nach doch Vergleichswerte von bekannten Galaxien haben, in dem Artikel heisst es aber, dass eine solche Galaxie bisher noch nicht entdeckt worden war.

Gruss, Delta3.

Grüß Dich DELTA3,

na sitzen wir beide mal im gleichen Boot?

Ich weiß nicht warum sich augenscheinlich keiner für unsere Fragen zu interessieren scheint, sicher liegts am Thema und das alles was folgen könnte, manchen einfach evt. zu Spekulativ ist.

Nun gut, einer der Ansäzte, sage mal , mechanischer Weise, liegt sicher in Überlegungen bzgl. spezifischer Dichten (Gase Stäube etc.) versteckt.


Ein paar `mechanische`Bsp...aus dem mainstream Leben eines fiktiven Physikers könnten imho folgende Überlegungen aufkommen, um Ansätz zur
Problemlösung zu generieren.

1.Eine Galaxie die in Relation ~10 mal Grösser aber sagen wir, in Relation
nur ~6 mal schwerer ist...strahlt natürlich Heller (wird nicht so gedimmt weniger Dichte), der Sternen-Druck hat mehr Potential Gase und Stäube zu verdrängen (weniger G-Schwerpunkte im Raum) und somit bilden sich imho auch weniger Sterne.


2.Blaue Sterne (Population am Anfang des Universums hoch) blassen wegen ihrer hohen E-Abstrahlung, evt. Gase und Stäube ihrer Umgebung in den Raum, dadurch können sich weniger, bzw. überhaupt keine Sterne in ihrer Umgebung bilden. Nach den ersten 400T J... könnten sich verschieden Dichte
Bary.-M Konzentrationen (spätere Galaxien) gebildet haben, die zum Überwiegenden Teil Blaue Sterne zuliesen...die die BM auseinander schob.
Die Entwicklung wäre dann eine hellere (Dimmfaktor) grössere (Raumeinnahme) und in Relation weniger S-Populative Galaxie.

3.Wenige Ausnahmen wie unser Threadthema, hatten jedoch so Dichte
Bary.-M Konzentrationen (spätere Galaxien) das die Bildung von Blauen Sonnen* zwar möglich war, diese aber einen schnellen G-Kollaps erlitten weil ständig BM ``nachfloss``, sodas die Abstrahlenergie von BS* diesmal nicht aussreichte sich frei zu Blasen und somit das Material auch weitläufiger zu verteilen. So bleibt die Galaxie (zu Zeiten -12Mrd. J) erstmal kleiner, dunkler aber die hohe Energie die beim Kollaps ensteht begünstigte evt. die Pop. kleiner Sonnen. Diese zudem um einander kreisen und wie Staubsauger aggieren. Zudem kann so ein mittlerer Stern in Relation viel mehr
Materie aufnehmen bevor er Kollabiert.

4. Der Ansatz könnte also sehr einfach anhand `Hydrodynamik` zu erklären sein, mit Fluiden unterschiedlicher Dichte, in denen Massen-Konzentrationen auf Struktur-Sensible Maxima (grösse dichte...Blaue Sonnen) bergrenzt sind. Es kommt wegen zu hoher Dichte des Fluids nicht zu stabilen Maxima,
da diese ständig übersätigt werden und somit nicht zur räumlichen Ausdehnung der Fluide, wegen fehlendem Innendruck (weniger Masse-Energiewandlung) und zu grossem Ausdendruck (Dichte der Fluide)

4.1 Andrerseits (energetisches Gleichgewicht) somit automatisch zur Senkung der max möglichen Masse-Konzentrationen (zu kleineren Sonnen).
Die Entropische-Energie** des schwereren Fluids, (entgegen räumliche Ausdehnung einesleichteren Fluids) wird nun anstatt in die R-Dehnung des Fluids selbst, in andere Kanäle wandern müssen.

Z.B wird diese** teils in Rotationsenergie (kleinere Sonnen kreisen nun um ihre eigenen G-Schwerpunkte) der kl. Sonnen eingehen und andereseits, in erhöhte Populationsraten, da die Entropie durch Grav- und Stoss-Prozesse (Sonnen untereinander) angeregt/gesteigert wird. Kleine, durch Gravitation der Sonnen begrenzete ( Sonnen-Kugel-Haufen) Sektoren entstehen, innerhalb des immer noch schweren Fluids etcetc.... bis...

Entschuldige wenn es nicht einfach Lesbar ist, ich habe es gerade eben, während ich mir den ganzen Prozess zum ersten mal vorstellte/Visualisierte, gleich mit heruntergeschrieben. Sorry.

Ich persönlich habe jedoch eine weit andere Vorstellung dazu die sich mehr mit der RZM (RaumZeitManigfaltigkeit) selbst beschäftigt. Da ich allen Grund für auch gerade eben beschr. Prozesse weit tiefer, in den RZM, sehe. Für mich ist der leere Raum schon immer (kindheit) voller ~Energie und ~Struktur gewesen, (reziprok ..mein geistig virtueller Frei-Raum den ich mir.. immer nahm..) der Raum darueber (die Aussenwelt)...siehe die Fluids Galaxien etc. nur das temporaere Abbild. eigentlicher Ewigkeiten.

Sei mir nicht bitte nicht ungehalten, ich habe keine wirklichen Ziele in dem Raum der darüber liegt. All die Bösen und Guten Dinge, die dualistisch trialistischen Weltsichten eines ich/Du/Er Sie bin/bist/sind, besser, garnichts, oder schlechter, ist nicht wirklich meine Welt.

Die Kommunikation ist jedoch fast überall sinnvollstes Mittel.

Herzlichen netten Gruß
klein z

Auch wenn diese entfernte Galaxie neue Fragen aufwirft - Sternentstehungs-Prozesse sind gut erforscht:
http://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung#Entstehung

Wenn ZA RA nun meint, deswegen alles neu erfinden zu müssen, ist das lediglich Ausdruck ihrer Unwissenheit und Einfalt. Kommt das dann auch noch in ungeniessbarem Deutsch daher, wird es lästig. Und wenn sie schliesslich auch noch meint, dem was seit Jahrhunderten erforscht worden ist, in einer halben Stunde aus dem hohlen Bauch etwas entgegen setzen zu können,...

ZA RA schrieb:

Entschuldige wenn es nicht einfach Lesbar ist, ich habe es gerade eben, während ich mir den ganzen Prozess zum ersten mal vorstellte/Visualisierte, gleich mit heruntergeschrieben.

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...ist das nicht nur dumm, sondern auch arrogant. Und zu guter Letzt verstösst sie mit der Platzierung ihrer Privattheorie in diesem Unterforum auch noch gegen die Forenregeln.

Die Mühe detailliert auf ihre Aussagen einzugehen erspare ich mir deshalb, weil sie in einem andern Thread auf meine differenzierte aufwändige Antwort gar nicht eingeht.

Orbit

Hallo Za Ra,

ZA RA schrieb:

Ein paar `mechanische`Bsp...aus dem mainstream Leben eines fiktiven Physikers könnten imho folgende Überlegungen aufkommen, um Ansätz zur
Problemlösung zu generieren.

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Warum musst du für deine Aussagen einen fiktiven Physiker bemühen, würde ein realer Physiker deinen Aussagen nicht zustimmen? Verstehst du unter 'Mainstream Leben' eine Philosophie in der man, im Gegensatz zu dir, seinen Überlegungen die bekannten Fakten zugrunde legt?

Tut mir leid, aber in keiner deiner unter 1. bis 4. und 4.1 gemachten Aussagen kann ich eine Antwort auf meine Frage erkennen, da sich diese alle auf die Sternentstehung im Allgemeinen beziehen. Am wenigsten habe ich die Absätze 4. und 4.1 verstanden. Was hat die Sternentstehung mit Hydrodynamik und Fluiden zu tun?

Ich wollte eigentlich nur eine Antwort auf eine einfache Frage, die mit Sicherheit nichts mit deiner RZM-Theorie zu tun hat.

Orbit schrieb:

Auch wenn diese entfernte Galaxie neue Fragen aufwirft - Sternentstehungs-Prozesse sind gut erforscht:
http://de.wikipedia.org/wiki/Sternentstehung#Entstehung

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@Orbit:
Danke für den Hinweis, natürlich kenne ich die bekannten Theorien zu den Sternentstehungs-Prozessen. Aber meine Frage ging eigentlich dahin, wie man aus so wenigen Daten eine so exakte Sternentstehungsrate ableiten kann, die sich doch offenbar vom bisher Bekannten wesentlich unterscheidet. Diese Frage kann hier anscheinend niemand beantworten und deshalb will ich weitere Fragen, die ich zu diesem Thema habe erst garnicht stellen.

Gruss, Delta3.