Mit Hilfe des Very Large Array Radioteleskops gelang es
amerikanischen Wissenschaftlern in der Umgebung eines 12 Milliarden
Lichtjahre entfernten Quasars einen riesigen Vorrat an kaltem Gas aufzuspüren.
Dieser könnte, so die Vermutung, als Reservoir für die heftige
Sternentstehung dienen, die man im Quasar beobachten kann. Das Gas würde ausreichen, um 100 Milliarden Sonnen entstehen zu
lassen.
So
könnte das entfernte System APM 08279+5255 aussehen. Darstellung:
NRAO, Geraint Lewis |
"Das ist das erste
Mal, dass irgendjemand einen solchen gewaltigen Vorrat an kaltem Gas gesehen
hat, der nötig ist, um während eines heftigen Sternentstehungsausbruchs eine
Galaxie entstehen zu lassen", unterstreicht Chris Carilli vom National
Radio Astronomy Observatory (NRAO) in Socorro, Neu Mexiko, die Bedeutung der
Beobachtung. "Und da ist deutlich mehr Gas, als wir erwartet haben."
Erstmals entdeckt
haben die Forscher das Gas als sie einen Quasar untersuchten, der den recht
kryptischen Namen APM 08279+5255 trägt. Der Quasar wurde 1998 entdeckt und
liegt in einer Entfernung von 12 Milliarden Lichtjahren. Beobachtungen mit
optischen und Infrarot-Teleskopen zeigten, dass in dem Quasar - eine junge
Galaxie mit einem riesigen Schwarzen Loch im Zentrum - gerade eine Unmenge neuer
Sterne entstehen. Astronomen nennen dies einen Starburst. "Dieses
Objekt liegt an der Grenze zum dunklen Zeitalter", meint Carelli,
"also jener Zeit, bevor die ersten Sterne im Universum geboren
wurden."
Ein Jahr nach der
Entdeckung von APM 08279+5255 spürte man auch warmes Kohlenmonoxid-Gas in der
Nähe seines Zentrums auf, das vermutlich durch die Energie erhitzt wird, die in
der Nähe des Schwarzen Loches frei wird. Beobachtungen des Very Large Arrays
zeigten später, dass es noch eine viel größere Menge an kaltem
Kohlenmonoxid-Gas gibt, das nicht nur auf das Zentrum konzentriert, sondern viel
weiter verteilt ist. Aus Beobachtungen von näheren Objekten wissen die
Astronomen, dass das Kohlenmonoxid-Gas zusammen mit großen Mengen von
molekularem Wasserstoff auftreten sollte. Nie zuvor wurde bisher kaltes
Kohlenmonoxid-Gas in einem so entfernten Objekt aufgespürt.
Die Existenz des
Kohlenmonoxids lässt auch Rückschlüsse auf die Geschichte von APM 08278+5255
zu: Da es sich bei dem Quasar um eine junge Galaxie handelt, die ihre erste
heftige Sternentstehungsphase durchläuft, deutet der Fund des Kohlenmonoxids
darauf hin, dass sich schon sehr früh sehr massereiche Sterne gebildet haben
müssen. Kohlenstoff und Sauerstoff - die Bestandteile von Kohlenmonoxid -
entstehen nämlich bei Kernfusionsprozessen im Inneren von Sternen. Das
Vorhandensein des Kohlenmonoxid-Gases bedeutet also, dass bereits eine erste
Sternengeneration in Supernova-Explosionen explodiert ist und dann das Gas mit
diesen Elementen angereichert hat.
"Schon die
Entdeckung des Quasars war eine Überraschung", erinnert sich Geraint Lewis
vom Anglo-Australian Observatory in Australien. "Er gehört nämlich
mit zu den hellsten Objekten, die wir im Universum kennen. Die Entdeckung des
Gases ist nun eine neue Überraschung, da sie uns verraten kann, wie Galaxien
wie unsere Milchstraße entstehen."
Das Aufspüren des
Kohlenmonoxid-Gases gelang kurioser Weise nur wegen der weiten Entfernung des
Quasars: Radiowellen, die von diesem kalten Gas stammen, haben normalerweise
eine Wellenlänge von 1,3 und 2,6 Millimetern. Durch die Expansion des
Universums wurden diese aber rotverschoben und erscheinen uns jetzt bei
Wellenlängen von 7 und 13 Millimetern - und das ist gerade der Bereich, den das
Very Large Array empfangen kann.