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GRAVITATIONSLINSEN
Blick auf eine Baby-Galaxie
von Stefan Deiters
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8. Oktober 2001

Dank des Gravitationslinsen-Effektes und der Zusammenarbeit zwischen dem Hubble-Weltraumteleskop und dem Keck-Teleskop auf Hawaii, gelang es Astronomen eine Galaxie ausfindig zu machen, die etwa 13,4 Milliarden Jahre alt sein dürfte - bei einem angenommenen Alter des Universums von 14 Milliarden Jahren. Sie wäre damit ein lange gesuchter Vorläufer unser heutigen Galaxien.

Abell 2218
Die beiden Bilder der entdeckten Baby-Galaxie, die ein Alter von rund 13.4 Milliarden Jahre haben dürfte. Foto:  NASA, ESA, Richard Ellis (Caltech) und Jean-Paul Kneib (Observatoire Midi-Pyrenees, Frankreich)
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Die Entdeckung dieser "Baby-Galaxie" in der gewaltigen Entfernung von 13,4 Milliarden Lichtjahren gelang nur durch den so genannten Gravitationslinsen-Effekt. Ein sehr massereicher Galaxienhaufen wirkt dabei als eine Art Vergrößerungsglas und macht so die Beobachtung von Objekten aus sehr großer Entfernung möglich. So können die Forscher beobachten, wie sich Galaxien gebildet haben, bzw. wie die Vorläufer der heute existierenden Galaxien aussahen.

Um die nun gefundene Galaxie aufzuspüren, nutzten amerikanische und europäische Forscher die leistungsfähigsten Teleskope, nämlich das Hubble-Weltraumteleskop und das Keck-Teleskop auf Hawaii, für eine systematische Suche nach diesen lichtschwachen Objekten. Und sie nutzen den Linseneffekt eines Galaxienhaufens im Vordergrund: Abell 2218. Dieser besteht aus tausenden von Galaxien und liegt vergleichsweise nahe in nur 2 Milliarden Lichtjahren Entfernung. 

Die jetzt entdeckte "Baby-Galaxie" wurde durch Abell 2218 um etwa das 30fache vergrößert und in zwei Bilder zerlegt, was auf die ungleiche Massenverteilung in dem Haufen zurückzuführen ist. Einem Team unter Leitung von Richard Ellis vom California Institute of Technology (CalTech) gelang es den Materiegehalt dieser Galaxie zu bestimmen. Sie hat nur etwa ein Hunderttausendstel der Masse unserer Milchstraße und mit einem Durchmesser von rund 500 Lichtjahren hat sie auch nur einen Bruchteil ihrer Größe. Unsere Heimatgalaxie hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahren.

Bevor dieser Fund gelang, hatten die Astronomen viele Aufnahmen aus den Archiven des Hubble-Weltraumteleskops abgesucht und mit Hilfe des Keck-Teleskops dann spektroskopische Untersuchungen gemacht um die Entfernung der Galaxien eindeutig zu bestimmen. So stellten die Forscher fest, dass die entdeckte Galaxie eine der am weitesten entfernten Systeme ist, die bislang gefunden wurden. "Ohne die Vergrößerungskraft des gewaltigen Galaxienhaufens hätten wir diese Galaxie nie auf Deep Field Aufnahmen des Weltraumteleskops entdecken können", so Ellis.

"Wir benötigen zwei Beobachtungen mit dem Keck-Teleskop bevor wir genug Informationen hatten, um die Entfernung eindeutig zu bestimmen", erläutert Jean-Paul Kneib vom Observatoire Midi-Pyrenees in Frankreich, ein Experte für Gravitationslinsen. "Als wir dann erkannt hatten, was wir da gefunden haben, haben wir vor Freude Luftsprünge gemacht." Konrad Kuijken, ein weiteres Team-Mitglied aus den Niederlanden ergänzt: "Wir sind wirklich begeistert. Wir sehen hier etwas sehr kleines und junges vor uns. Ein vielleicht zwei Millionen Jahre altes und eine Millionen Sonnenmassen schweres, galaxienähnliches Objekt mit vielen heißen, jungen Sternen könnte unsere Beobachtung am besten erklären. Wir glauben, dass es sich dabei um einen Baustein für die heutigen Galaxien handelt, die sich später zusammentun und die heute bekannten Galaxien bilden."

Mir dieser Beobachtung gelang den Forschern somit ein Blick in jene Zeit und auf jene Bedingungen, in denen sich die ersten Sterne bildeten. Für die Wissenschaft sind diese "dunkle Zeiten" des Universums von besonderem Interesse, könnten sie doch Auskunft darüber geben, wie sich das Universum direkt nach dem Urknall entwickelte und warum sich überhaupt Galaxien bildeten.

Links im WWW
Original Fotos und Pressemitteilung des STScI
die aktuellsten HST Bilder, Übersicht des Space Telescope Science Instituts
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