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VLT
Bausteine der großen Galaxien entdeckt
von Stefan Deiters
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29. November 2007

Wenn man mit einem leistungsstarken Teleskop lange Zeit immer wieder die gleiche Stelle am Himmel betrachtet, kann man - wenn man etwas Glück hat - Überraschendes entdecken. Dies gelang jetzt ESO-Astronomen, die mit dem Very Large Telescope lichtschwache und junge Galaxien aufspürten, nach denen die Wissenschaft viele Jahre lang gefahndet hatte.

Spektren

Ausschnitt aus dem Spektrum, in dem die Galaxien entdeckt wurden. Bild: ESO

"Das ist das erste Mal, dass der Himmel mit dieser Tiefe abgesucht wurde und die detaillierten Daten, die das Very Lagrge Telescope (VLT) geliefert hat, waren sehr wichtig für den Erfolg", so Martin Haehnelt von der University of Cambridge, der zusammen mit Kollegen das Projekt durchführte. Die Forscher berichten in einer kommenden Ausgabe der Fachzeitschrift Astrophysical Journal über ihre Resultate.

Die Existenz der Galaxien, die die Astronomen nun aufgespürt haben, wurde schon seit Jahrzehnten vermutet, stellen sie doch einen wichtigen Baustein in der Theorie über die Entwicklung von Galaxie dar. Danach bilden sich große Galaxien wie etwa unsere Milchstraße durch die Verschmelzung von vielen kleineren Protogalaxien, die es im jungen Universum gegeben haben muss. Dummerweise erwiesen sich diese Objekte aber als so lichtschwach, dass man kaum sicher sein konnte, dass sie überhaupt existieren. Da sie aber Teile des Lichts von noch weiter entfernten Objekten blockierten, glaubte man trotzdem, dass es sie geben muss.

"Frühere Versuche, diese Galaxien zu entdecken, waren relativ frustrierend, weil es sehr schwer ist, so extrem lichtschwache Objekte aufzuspüren", erklärt Teammitglied George Becker von den Observatories of the Carnegie Institution. "Die Zeit, die man auch mit einem 8-Meter Instrument wie dem Very Large Telescope dafür benötigt, übersteigt die Beobachtungszeit, die man normalerweise bewilligt bekommt deutlich. Wir haben daher Perioden mit etwas schlechterem Wetter genutzt, um mit dem FORS2-Spektrographen am VLT im Servicemodus zu beobachten."

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Im Servicemodus werden die Beobachtungen von Astronomen der ESO in Chile durchgeführt und nicht von den Wissenschaftlern, die das Projekt beantragt haben. Die ESO-Mitarbeiter berücksichtigen dabei natürlich die besonderen Erfordernisse des jeweiligen Projektes.

Der jetzt gemeldete Fund war ein Glücksfall für die Astronomen, die eigentlich nach etwas ganz anderem gesucht hatten: "Eigentlich haben wir nach schwachen Signalen von intergalaktischem Gas gefahndet, die auf die kosmische ultraviolette Hintergrundstrahlung zurückzuführen sind", erläutert Michael Rauch, ein weiteres Teammitglied von den Observatories of the Carnegie Institution. "Aber wie so oft in der Wissenschaft, gab es eine Überraschung und wir entdeckten etwas, nach dem wir gar nicht gesucht hatten: Dutzende von leuchtschwachen Objekten."

Für dieses Resultat hatte das VLT zwischen 2004 und 2006 insgesamt 92 Stunden einen kleinen Bereich am Himmel beobachtet und so Spektren aus einer Zeit gewonnen, zu der unser Universum lediglich zwei Milliarden Jahre alt war. Insgesamt entdeckten die Astronomen in den Daten 27 Objekte, in denen offenbar nur sehr wenig Sterne entstehen und die kaum über schwerere Elemente verfügen. All das deutet darauf hin, dass sich diese Objekte tatsächlich in einer sehr frühen Phase der Entwicklung befinden.

"Die Eigenschaften der Objekte stimmt erstaunlich gut mit denen der sogenannten Damped Lyman Alpha Systeme überein, dem hauptsächlichen Reservoir von neutralem Wasserstoff im entfernten Universum", erklärt Andy Bunker vom Anglo-Australien Observatory, der auch zum Team gehörte. Als Damped Lyman Alpha Systeme bezeichnen Astronomen Objekte, die sich nur dadurch verraten, dass sie bestimmte Teile des Lichts eines noch weiter entfernten Objektes verschlucken.

Durch den jetzigen Fund könnte es also gelungen sein, einen Blick auf die Objekte zu werfen, die für das Verschlucken von Teilen der Strahlung verantwortlich sind. "Die Ergebnisse bestätigen theoretische Modelle, dass Galaxien wie unsere Milchstraße aus der Verschmelzung von kleinen Protogalaxien entstanden sind", so Bunker weiter. "Was die Entdeckung so faszinierend macht", ergänzt Haehnelt, "ist die Tatsache, dass wir jetzt in der Lage sein könnten, eine große Anzahl dieser Bausteine der normalen Galaxien zu entdecken und damit im Detail zu studieren, wie etwa unsere Milchstraße entstanden ist."

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