|
Blick auf die kosmische Morgendämmerung
von Stefan Deiters
astronews.com
16. Februar 2009
Wissenschaftler an der Universität im englischen Durham
haben sich mit Hilfe umfangreicher Computersimulationen einen Eindruck davon
verschafft, wie das Universum 500 Millionen Jahre nach dem Urknall ausgesehen
haben muss. Damals entstanden die ersten Galaxien, deren Entwicklung die
Durhamer Astronomen mit ihren Rechnungen verfolgten.
Ausschnitt aus der neuen Simulation. Zu sehen ist
das Universum etwa 590 Millionen Jahre nach dem
Urknall. Dunkle Materie ist grün dargestellt, die
Kreise stehen für verschiedene
Sternentstehungsraten der Galaxien.
Bild:
Alvaro Orsi / Durham University |
Die "kosmische Morgendämmerung" begann vor über 13 Milliarden Jahren als sich
die ersten Galaxien aus den Überresten von ungewöhnlich massereichen Sternen
bildeten, die schon kurz nach dem Urknall entstanden und bald explodiert waren.
Die neuen Berechnungen, die am Institute for Computational Cosmology
der Durham University gemacht wurden, zeigen nun, wie aus diesen
Galaxien die Galaxien wurden, die wir heute beobachten können.
Die Wissenschaftler hoffen, dass sie mit ihren Simulationen, die sich auf
Galaxien konzentrieren, in denen gerade viele Sterne entstehen, auch mehr über
die Dunkle Materie erfahren werden, die den größten Teil der Materie im
Universum ausmacht. Die Anziehungskraft dieser Dunklen Materie spielt nämlich
bei der Entstehung von Galaxien eine sehr wichtige Rolle. Studiert man nun den
Einfluss der Dunkelmaterie auf die Galaxien und ihre Entwicklung, erfährt man
auch etwas über die Dunkelmaterie selbst - so zumindest die Hoffnung.
Für ihr Untersuchung, deren Ergebnisse in der Fachzeitschrift Monthly
Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht werden,
kombinierten die Astronomen eine umfangreiche Simulation, in der nachvollzogen
wird, wie Strukturen aus Dunkler Materie wachsen, mit einem Modell das normale
Materie wie etwa Gas beschreibt und mit dem verfolgt werden kann, wie Galaxien
entstehen und größer werden. Das Gas wird von der Dunkelmaterie angezogen, wird
zunächst erhitzt, strahlt Energie ab und verwandelt sich schließlich in eine
gewisse Anzahl von Sternen.
Mit ihrer Simulation können die Astronomen nun verfolgen, in welchen Galaxien
und zu welchem Zeitpunkt gerade am meisten Sterne geboren werden. Galaxien sind
zwar in der Gegenwart am größten, die meisten Sterne aber wurde zu anderen
Phasen der Galaxienentwicklung geboren. Die Ergebnisse der Astronomen können mit
aktuellen Beobachtungen verglichen werden, die bis zu einer Milliarde Jahr nach
dem Urknall zurückreichen.
"Im Prinzip schauen wir in die Vergangenheit", beschreibt Alvaro Orsi,
Hauptautor des Fachartikels und Doktorand in Durham, die Arbeit des Teams.
"Dadurch hoffen wir, mehr darüber zu lernen, wie Galaxien wie unsere Milchstraße
entstanden sind und auch mehr über Dunkelmaterie zu erfahren. Dunkle Materie ist
entscheidend für die Entstehung von Galaxien - ohne sie wären wir alle heute
nicht da."
"Unsere Untersuchung macht Aussagen darüber, welche Galaxien durch
Sternentstehung in einer bestimmten Epoche wachsen und wie dies mit der Dunklen
Materie zusammenhängt", ergänzt Kollege Dr. Carlton Baugh. "Wir geben dem
Computer, was wir für das Rezept zur Galaxienentstehung halten und dann schauen
wir, was dabei rauskommt. Dies vergleichen wir dann mit den Beobachtungen von
realen Galaxien."
|
