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VLT
90 Prozent der Galaxien werden übersehen
von Stefan Deiters
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25. März 2010

Schon länger war Astronomen klar, dass bei bestimmten Durchmusterungen des entfernten Universums ein Teil der Galaxien unentdeckt bleibt. Mit Hilfe des Very Large Telescope konnten sie diesen Anteil nun auf bis zu 90 Prozent abschätzen. Gleichzeitig spürten sie einige der lichtschwächsten Galaxien im frühen Universum auf.

GOODS-South

Der Bereich am Himmel, den das Astronomenteam analysiert hat. Die Region ist identisch mit dem GOODS-South-Feld, einer gut untersuchten Region am Südhimmel. Bild: ESO / M. Hayes [Großansicht]

Um herauszufinden, wie viele Sterne in weit entfernten Galaxien entstehen, beobachten Astronomen häufig in einem Wellenlängenbereich, der einem bestimmten Licht entspricht, das von Wasserstoff ausgesandt wird, der sogenannten Lymann-alpha-Linie. Allerdings hatten sie schon seit längerem den Verdacht, dass sie dabei viele Galaxien im jungen Universum übersehen. Bei einer neuen Durchmusterung mit Hilfe des Very Large Telescopes (VLT) der europäischen Südsternwarte ESO konnten die Wissenschaftler nun zeigen, dass tatsächlich genau dies passiert: Dem größten Teil des Lymann-alpha-Lichtes gelingt es nämlich gar nicht, "seine" Galaxie zu verlassen. So tauchen 90 Prozent der Galaxien in solchen Lymann-alpha-Durchmusterungen gar nicht auf.

"Astronomen war schon länger bewusst, dass sie einen gewissen Teil der Galaxien bei Lymann-alpha-Durchmusterungen übersehen", erläutert Matthew Hayes von der Genfer Sternwarte, der auch Hauptautor eines Artikels über die Ergebnisse ist, der in der Fachzeitschrift Nature erscheint. "Jetzt können wir dies aber erstmals messen. Der Anteil der übersehenen Galaxien ist beachtlich."

Um diesen Anteil abschätzen zu können, beobachteten Hayes und seine Kollegen mit einem VLT-Teleskop einen bestimmten Himmelsbereich im Lymann-alpha-Licht - ganz so, wie dies bei Standard-Lymann-alpha-Durchmusterungen gemacht wird. Mit einem anderen VLT-Teleskop beobachteten sie dann den selben Himmelsbereich in einer anderen von Wasserstoff ausgesandten Wellenlänge, bekannt als H-alpha. Dabei konzentrierten sie sich besonders auf Galaxien, die etwa zehn Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt sind. Der anvisierte Bereich entspricht der gut untersuchten Region der GOODS-South-Durchmusterung.

"Es ist das erste Mal, dass wir einen Bereich am Himmel so tief im Licht von Wasserstoff in zwei spezifischen Wellenlängen beobachtet haben", erläutert Teammitglied Göran Östlin von der Universität in Stockholm. "Und dies erwies sich als entscheidend." Durch die gründliche Beobachtung kamen nämlich auch einige der lichtschwächsten Galaxien in dieser frühen Phase des Universums zum Vorschein.

Die Astronomen konnten so ermitteln, dass die traditionellen im Lymann-alpha-Licht durchgeführten Durchmusterungen nur einen Bruchteil des gesamten ausgestrahlten Lichtes erfassen, da ein Großteil der Lymann-alpha-Photonen von interstellaren Wolken aus Gas und Staub verschluckt wird. Dieser Effekt ist für Lymann-alpha-Licht wesentlich ausgeprägter als für H-alpha-Licht. Die Wissenschaftler schätzten, dass so bis zu 90 Prozent der Galaxien unentdeckt bleiben. "Wenn man zehn Galaxien sieht, könnten in Wirklichkeit 100 dort sein", so Hayes.

Beobachtungen in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen führen immer dazu, dass man nur einen Teil des Universums zu Gesicht bekommt. Die jetzt vorgestellten Ergebnisse sollten nach Ansicht der beteiligten Astronomen eine Warnung für Kosmologen sein, die bei der Untersuchung des jungen Universum verstärkt auf Beobachtungen im Lymann-Alpha-Bereich setzen. "Jetzt, wo wir wissen, wie viel Licht wir übersehen, können wir anfangen, uns ein sehr viel besseres Bild des Weltalls zu machen und genauer zu ermitteln, wie schnell Sterne in verschiedenen Entwicklungsphasen des Universums entstanden sind", erklärt Teammitglied Miguel Mas-Hesse vom spanischen Centro de Astrobiologia (CSIC-INTA).

Entscheidend für den Erfolg der Untersuchung war die leistungsfähige Kamera HAWK-I, die erstmals 2007 eingesetzt wurde. Ein vergleichbares Instrument findet sich bislang nur an deutlich kleineren Teleskopen. Nur die Kombination aus VLT und HAWK-I ist daher derzeit in der Lage so lichtschwache Galaxien in dieser Entfernung sicher aufspüren zu können.

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siehe auch
VLT: Tiefster UV-Blick ins All - 10. November 2008
VLT: Geheimnisvoller Klumpen im All - 4. Juli 2006
GOODS: Blick in die Jugendzeit der Galaxien - 20. Juni 2003
Links im WWW
ESO
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