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JUNGES UNIVERSUM
Entfernte Galaxie mit rasantem Wachstum
von Stefan Deiters
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3. Januar 2012

Astronomen haben mit Hilfe des Subaru- und Keck-II-Teleskops eine der am weitesten entfernten Galaxien aufgespürt. Das Licht des Systems, in dem gerade mit einer ungeheuer hohen Rate neue Sterne entstehen, war 12,9 Milliarden Jahre unterwegs, bevor es die Erde erreichte. Es handelt sich um die bislang hellste bekannte Galaxie in dieser Entfernung.

GN-108036

Die Galaxie GN-108036 in einer Aufnahme von Spitzer (rechts oben) und Hubble (rechts unten) sowie ihre Lage im Feld des Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS, links). Bild: NASA / JPL-Caltech / STScI-ESA / Y. Ono (Univ. of Tokyo) & B. Weiner (Univ. of Arizona) [Großansicht]

Die Galaxie GN-108036, die auf Aufnahmen nur als kleiner rötlicher Fleck zu erkennen ist, wurde zunächst mit dem Subaru-Teleskop aufgespürt und ihre Entfernung dann mit Hilfe des Instrumentes DEIMOS (Deep Extragalactic Multi-Object Spectrograph) am Keck-II-Teleskop bestätigt. Beide Observatorien befinden sich auf dem Gipfel des Mauna Kea auf Hawaii. Die Weltraumteleskope Hubble und Spitzer halfen schließlich dabei, die Sternentstehungsrate der Galaxie zu bestimmen. Sie liegt bei etwa 100 Sonnenmassen pro Jahr. Zum Vergleich: In unserer Milchstraße entstehen neue Sterne mit rund 30-mal geringerer Geschwindigkeit, obwohl unsere Heimatgalaxie rund fünfmal größer ist und die 100-fache Masse von GN-108036 hat.

"Wir waren wirklich überrascht, als wir herausfanden, dass GN-108036 im Ultravioletten recht hell ist und es in der Galaxie zudem heftige Sternentstehung gibt", so Yoshiaki Ono von der Universität in Tokio. "Wir haben zuvor noch nie eine Galaxie in vergleichbarer Entfernung gesehen, in der es zu so gewaltiger Sternentstehung kommt." Ono ist Erstautor eines Fachartikels über die Beobachtung in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal.

"Die Entdeckung ist deswegen überraschend, weil bei anderen Durchmusterungen keine so hellen Galaxien in dieser frühen Phase des Universums gefunden wurden", unterstreicht auch Mark Dickinson vom National Optical Astronomy Observatory in Tucson die Bedeutung des Fundes. "Eventuell waren diese Durchmusterungen einfach zu klein, um Galaxien wie GN-108036 zu finden. Es könnte sich auch um ein sehr spezielles und seltenes Objekt handeln, das wir gerade zufällig bei einem extremen Sternentstehungsausbruch erwischt haben."

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GN-108036 ist so weit von der Erde entfernt, dass das Licht 12,9 Milliarden Jahre gebraucht hat, um uns zu erreichen. Wir sehen die Galaxie somit nur etwa 750 Millionen Jahre nach der Entstehung des Universums. Astronomen beschreiben so weit entfernte Objekte gerne mit Hilfe ihrer Rotverschiebung. Diese gibt an, wie weit das Licht der Galaxie durch die Expansion des Universums in den roten Wellenlängenbereich gestreckt wurde. Je höher die Rotverschiebung, desto weiter entfernt ist die Galaxie. Es gibt nur eine Handvoll Galaxien mit einer Rotverschiebung von mehr als 7. GN-108036 hat eine Rotverschiebung von 7,2.

Etwa zu der Zeit, in der wir GN-108036 beobachten, ging gerade eine Epoche in der Entwicklung des Universums zu Ende, die Astronomen das "dunkle Zeitalter" nennen. Damals war das Universum nämlich von einem dichten Nebel aus Wasserstoffgas erfüllt. Diese dunkle Phase endete, als sich die ersten Sterne und Galaxien bildeten und durch ihre Strahlung das Gas ionisierten und dadurch durchsichtig machten. Galaxien wie GN-108036 könnten dabei eine wichtige Rolle gespielt haben. Allerdings weiß man nicht, wie viele solcher Galaxien es eigentlich damals gegeben hat.

"Die hohe Sternentstehungsrate von GN-108036 deutet darauf hin, dass die Galaxie 750 Millionen Jahre nach dem Urknall sehr schnell ihre Masse aufgebaut hat", so Bahram Mobasher von der University of California in Riverside, der auch zum Team gehörte. "Es könnte sich also um einen Vorfahren der extrem massereichen und entwickelten Galaxien handeln, die wir heute beobachten." 

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siehe auch
Spitzer: Eine neue Klasse extrem roter Galaxien - 2. Dezember 2011
VLT: Als sich der kosmische Nebel lichtete - 12. Oktober 2011
Hubble: Galaxie mit neuer Rekordentfernung? - 27. Januar 2011
Galaxien: Neuer kosmischer Entfernungsrekord - 22. Oktober 2010
Hubble: Noch tieferer Blick ins Universum - 8. Dezember 2009
Hubble: Der tiefste Blick ins All - 10. März 2004
Links im WWW
Keck Observatory
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
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