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GALAXIEN
Helle Galaxien im jungen Universum
von Stefan Deiters
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16. August 2007

Mit Hilfe mehrerer Teleskope haben Astronomen extrem leuchtkräftige Galaxien im jungen Universum aufgespürt. Ihre Helligkeit verdanken die zwölf Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien einer extrem hohen Sternentstehungsaktivität. Es handelt sich bei ihnen um die leuchtkräftigsten und massereichsten Galaxien, die bislang in dieser Entfernung entdeckt wurden. 

AzTEC-Galaxie

Eine der mit der AzTEC-Kamera entdeckten Galaxien.
Bild: UMass Amherst

AzTEC-Galaxie (Hubble)

Mit dem Hubble-Weltraumteleskop sieht man nur einen unscheinbaren Fleck.
Bild: COSMOS / ACS Team

Die zwölf Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien beobachten wir zu einer Zeit, zu der das Universum noch nicht einmal zwei Milliarden Jahre alt ist. Sie verdanken ihre Helligkeit einer extrem hohen Sternentstehungsrate, die etwa 1000-mal größer ist als die in unserer Milchstraße. Allerdings dringt nur ein geringer Teil des Lichtes nach draußen: Staub und Gas verschlucken das meiste Licht, nur im Infraroten sind diese gewaltigen Galaxien auszumachen. Die Neuentdeckungen sind die hellsten und massereichsten Galaxien, die bislang in dieser Entfernung aufgespürt wurden. Bisher hatte man hier nur leuchtschwächere, kleinere Galaxien entdeckt.

"Es ist schon eine Überraschung, so helle und massereiche Galaxien so früh im Universum zu finden", meint auch Giovanni Fazio vom Harvrad-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). "Wir beobachten hier den Moment, in dem die massereichsten Galaxien des Universums in ihrer Jugendzeit gerade den größten Teil ihrer Sterne bilden." Allerdings, so gibt Harvard-Doktorand Josh Younger zu bedenken, "ist es recht schwierig zu erklären, wie solche hellen, massereichen und staubigen Galaxien so früh im Universum entstanden sind."

Die gut versteckten Galaxien wurden zunächst mit der AzTEC-Kamera am James Clerk Maxwell Telescope auf Hawaii entdeckt. Mit Hilfe der Kamera spürten die Astronomen Hunderte von Galaxien auf, die im Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängenbereich sehr leuchtkräftig waren und zuvor nicht beobachtet wurden. Für die sieben hellsten Galaxien, die in einem Himmelsbereich lagen, der vom Cosmic Evolution Survey abgedeckt wird, machten die Wissenschaftler detailliertere Beobachtungen: Zunächst bestimmten sie die genaue Position der Galaxien und stellten sicher, dass es sich tatsächlich um einzelne Galaxien handelte und nicht etwa um die Überlagerung von mehreren Galaxien.

Mit diesen Informationen wurden weitere Beobachtungen mit dem Weltraumteleskopen Hubble und Spitzer sowie dem Radioteleskop Very Large Array gemacht. Mit Hubble waren die Galaxien nicht zu sehen, was bestätigte, dass Staub tatsächlich das sichtbare Licht der Galaxien blockiert. Spitzer konnte mit seinen Infrarotdetektoren durch den Staub hindurchsehen, das Very Large Array entdeckte nur die beiden nächstgelegenen Galaxien.

Durch die Kombination aller Ergebnisse folgerten die Wissenschaftler, dass fünf der sieben näher untersuchten Galaxien etwa zwölf Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sind. "Das deutet darauf hin, dass die hellsten Submillimeter-Galaxien auch die entferntesten sind", so Fazio. Die hohe Infrarothelligkeit lässt sich dadurch erklären, dass in den Galaxien mit einer hohen Rate Sterne entstehen, vielleicht ausgelöst durch Galaxienkollisionen und -verschmelzungen.

"Die Quelle der Infrarotstrahlung ist sehr kompakt, was bedeuten könnten, dass es sich um kollidierende Galaxien handelt, die später vielleicht einmal zu Quasaren werden", so Young. Die Astronomen haben weitere Untersuchungen geplant, um mehr über diese geheimnisvollen Galaxien im jungen Universum zu erfahren. Die ersten Ergebnisse werden in einem Artikel in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal veröffentlicht.  

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siehe auch
Keck: Entfernteste Galaxien entdeckt? - 11. Juli 2007
Galaxienentwicklung: Zwerge ermöglichten die Riesen - 22. Mai 2006
Hubble und Keck: Galaxie in Rekordentfernung aufgespürt - 16. Februar 2004
Galaxien: Jüngste Galaxien im Universum entdeckt? - 26. August 2003
Hubble: Das Ende des dunklen Zeitalters - 10. Januar 2003
Keck: Galaxienfund verschiebt dunkles Zeitalter - 8. März 2002
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