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KOSMOLOGIE
Galaxien bildeten sich früher als gedacht
von Stefan Deiters
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18. August 2000

Astronomen der Universität Durham haben neue Hinweise darauf, dass sich Galaxien in unserem Universum deutlich eher gebildet haben als bislang angenommen wurde. Eine Studie, die gestern auf der Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union (IAU) in Manchester vorgestellt wurde, legt nahe, dass es vor rund zehn Milliarden Jahren ebenso viele Galaxien gab, wie heute - ein Problem für gängige Modelle über Galaxienentstehung.

William Herschel Deep Field
Ein Ausschnitt aus dem William Herschel Deep Field: Auf der Aufnahme die im sichtbaren Bereich des Lichtes gemacht wurde, ist die rotverschobene Galaxie nicht zu erkennen (oben, Kreuz). Erst auf dem Infrarot-Bild (unten) ist das Objekt mit einer Rotverschiebung zwischen 5 und 7 auszumachen. Foto: Durham University
William Herschel Deep Field
Mit ihren Beobachtungen geben die Durhamer Astronomen manchen Kosmologen neue Rätsel auf: Bisher war man nämlich davon ausgegangen, dass sich die meisten Galaxien vor relativ kurzer Zeit gebildet haben. Schaut man also mit Hilfe leistungsfähiger Teleskope in weitentfernte Regionen des Weltalls - und damit praktisch in die Vergangenheit - sollte man ab einer bestimmten Entfernung eigentlich keine Galaxien mehr sehen. Diese Entfernungen messen Astronomen gemeinhin mit Hilfe der Rotverschiebung des Lichtes der entfernten Objekte: Je weiter das Objekt von uns entfernt ist, desto starker sollte sein Licht wegen der Expansion des Universums rotverschoben sein. Aus der gängigen Theorie über die Galaxienentstehung folgte nun, dass man eigentlich keine Galaxien mit hoher Rotverschiebung sehen dürfte.

Eines der ertragreichsten Projekte der letzten Jahre zum Aufspüren weit entfernter Objekte waren die Deep Field-Aufnahmen einiger Großteleskope: So blickte das Hubble-Weltraumteleskop vor einigen Jahren für viele Stunden auf einen scheinbar dunklen Fleck am Himmel. Das Ergebnis faszinierte die Astronomen und die Öffentlichkeit: Dank der langen Belichtungszeit der Aufnahme kamen unzählige bisher nie gesehene Galaxien zum Vorschein. Ähnliche Projekte wurden auch mit bodengestützten Teleskopen unternommen, etwa mit dem britisch-niederländisch-spanischen William Herschel Teleskop auf der Kanareninsel La Palma oder dem amerikanischen Keck-Teleskop. 

1996 schließlich hatte man so viele Galaxien mit einer Rotverschiebung von zwei gefunden, dass die bis dahin gültige Theorie, dass sich die Galaxien bei einer Rotverschiebung von eins - als der Universum nur halb so groß war wie heute - gebildet haben, in Frage gestellt war. Die Entdeckung von zahlreichen Galaxien mit einer Rotverschiebung von drei bis vier brachte die Theorie völlig ins Wanken. Die neuen Aufnahmen der Durhamer Astronomen macht nun alles noch schlimmer: Sie fanden sogar bei einer Rotverschiebung von fünf bis sechs genau so viele Galaxien wie man heute auch in unserer relativen Umgebung findet. Die Galaxien existierten also schon vor rund zehn Milliarden Jahren und damit zu einem Zeitpunkt als das Universum nur einen Bruchteil seiner heutigen Größe hatte. 

"Vor vier Jahren dachten wir, dass die Galaxien, die wir bei einer Rotverschiebung von etwa zwei sehen, eine Art Final Frontier, eine letzte Grenze, darstellen, weil wir annahmen, dass wir - wenn wir weiter in der Zeit zurückschauen - einfach in eine Zeit blicken, zu der sich noch gar keine Galaxien gebildet hatten", erläutert Dr. Tom Shanks aus Durham. "Jetzt, nachdem wir so viele Galaxien bei höherer Rotverschiebung entdeckt haben, können wir wahrhaftig sagen, diese liegen hinter der Final Frontier."

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