HUBBLE
Winzige Galaxien mit unglaublicher Masse
von Stefan Deiters
astronews.com
29. April 2008

Mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble und anderer Teleskope haben Astronomen in rund elf Milliarden Lichtjahren Entfernung winzige Galaxien mit einer unglaublichen Masse entdeckt: Die nur 5.000 Lichtjahre durchmessenden Objekte haben eine Masse von 200 Milliarden Sonnenmassen. Damit sind sie im Vergleich zu heutigen Galaxien winzig, haben aber ähnlich viele Sterne. 

Vier der neun untersuchten Galaxien in 11 Milliarden Lichtjahren Entfernung. Bild: NASA, ESA, P. van Dokkum (Yale University), M. Franx (Universität Leiden University, Niederlande) und G. Illingworth (University of California und Lick Observatory, Santa Cruz)

In einer Pressemitteilung vergleichen die Astronomen die Bekanntgabe ihrer Entdeckung mit der Geburtsanzeige eines Babys, das 50 Zentimeter groß ist und 80 Kilogramm schwer. Genau wie die meisten Leser einen Tippfehler beim Gewicht des Neugeborenen vermuten würden, haben auch die Astronomen zunächst ungläubig geschaut, als sie neun kompakte Galaxien entdeckten, die einen Durchmesser von nur 5.000 Lichtjahren hatten, aber eine Masse, die der 200 Milliarden-fachen Masse unserer Sonne entspricht. Diese Galaxien haben nur einen Bruchteil der Größe der normalen Galaxien in unserem heutigen Universum, verfügen aber fast über genauso viele Sterne.

Mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble und des W. M. Keck Observatory auf dem Mauna Kea auf Hawaii haben Astronomen diese Galaxien in elf Milliarden Lichtjahren Entfernung nun studiert. Durch die Distanz sehen wir sie zu einer Zeit, zu der unser Universum gerade einmal rund drei Milliarden Jahren alt war. "Diese Kompaktheit der Galaxien ist wirklich ein Rätsel", meint auch Pieter G. van Dokkum von der amerikanischen Yale University, der die Studie leitete. "Noch nie zuvor wurden so massereiche Galaxien in dieser Entfernung beobachtet. Diese Galaxien müssen sich innerhalb von elf Milliarden Jahren dramatisch verändern und etwa um das Fünffache wachsen. Sie könnten durch Kollisionen und Verschmelzungen wachsen, aber das ist vermutlich nicht die ganze Antwort. Uns ist nicht klar, wie aus diesen Galaxien einmal die Riesengalaxien werden können, die wir heute sehen."

Van Dokkum hatte die Galaxien bereits im Jahr 2006 mit dem Gemini South-Teleskop untersucht und dabei deren Entfernung sowie das Alter ihrer Sterne bestimmt. Die Sterne in den Galaxien sind zwischen einer halben und einer Milliarde Jahre alt. Die massereichsten Sterne sind bereits als Supernovae explodiert.

"Im Hubble Deep Field haben Astronomen nachweisen können, dass Galaxien, in denen gerade viele Sterne entstehen recht klein sind", erklärt Marijn Franx von der Universität im niederländischen Leiden. "Allerdings waren diese Galaxien auch recht massearm und hatten deutlich weniger Masse als etwa unsere Milchstraße. Unsere Untersuchung, die einen deutlich größeren Bereich umfasste als das Hubble Deep Field, hat gezeigt, dass überraschenderweise auch Galaxien mit einer ähnlichen Masse wie die Milchstraße in der Vergangenheit auch sehr klein waren. Alle Galaxien sahen früher wirklich anders aus - auch die massereichen Galaxien, in denen sehr früh Sterne entstanden."

Nach Ansicht von van Dokkum könnten die Hälfte der Galaxien dieser Masse vor elf Milliarden Jahren solche äußerst kompakten Galaxien gewesen sein. Bei diesen dürfte es sich um die Bausteine der größten, heute bekannten Galaxien in unserem lokalen Universum handeln. Entstehen konnten diese kompakten, massereiche Galaxien eventuell durch ein Zusammenspiel von Dunkler Materie und Wasserstoffgas im jungen Universum, spekuliert van Dokkum. Das Wasserstoffgas wurden dabei von Dunkler Materie quasi eingefangen und verdichtet, so dass sich sehr viele Sterne bilden konnten.