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GALAXIENHAUFEN
19 Galaxien im jungen Universum
von Stefan Deiters
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27. Mai 2014

Mithilfe neuer Beobachtungen ist Astronomen der Nachweis gelungen, dass es sich bei einer weit entfernten Ansammlung von Galaxien tatsächlich um einen Galaxienhaufen im jungen Universum handelt. JKCS 041 stellt damit den entferntesten Haufen dieser Größe dar und könnte den Wissenschaftlern einiges über die Entstehung und Entwicklung von Galaxien und Galaxienhaufen verraten.

JKCS 041

Hubble-Aufnahme des Zentrums des Galaxienhaufens JKCS 041. In den mit gelben Kreisen markierten Galaxien entstehen bereits keine Sterne mehr. Bild: NASA / Hubble / Carnegie / Andrew Newman [Großansicht]

Die meisten Galaxien sind heute Teil eines kleineren oder größeren Galaxienhaufens. So gehört auch beispielsweise die Milchstraße zu einer Gruppe von Galaxien, die als "Lokale Gruppe" bekannt ist. Insbesondere die ältesten und massereichsten Galaxien findet man in den Zentren gewaltiger Ansammlungen von Galaxien. Doch wie haben sich diese zu dem entwickelt, was sie heute sind? Hier kann ein Blick in die Vergangenheit helfen, also ein Blick in das entfernte Universum.

Von besonderem Interesse sind dabei die ersten Galaxienhaufen, die sich im Universum gebildet haben. Bislang sind davon nur wenige bekannt. Jetzt ist aber einem Team von Astronomen der Nachweis gelungen, dass es sich bei einer Ansammlung von Galaxien in rund 9,9 Milliarden Lichtjahren Entfernung tatsächlich um einen Galaxienhaufen handelt. Er trägt die Bezeichnung JKCS 041.

"Unsere Beobachtungen machen diesen Galaxienhaufen zu einem der bestuntersuchten Strukturen im jungen Universum", so Andrew Newman von der Carnegie Institution for Science. JKCS 041 wurde bereits seit 2006 immer wieder mit den besten Teleskopen der Welt anvisiert. Mit dem Weltraumteleskop Hubble sind aber nun spektroskopische Untersuchungen gelungen, mit denen gezeigt werden konnte, dass hier 19 Galaxien exakt die gleiche Entfernung von uns haben - ein eindeutiger Hinweis auf einen Galaxienhaufen.

Zuvor hatte man mit dem NASA-Weltraumröntgenteleskop Chandra aus der Region von JKCS 041 Röntgenemissionen nachweisen können - auch dies ein Indiz für einen Galaxienhaufen: "Die Röntgenstrahlen stammen sehr wahrscheinlich von dem heißen Gas in JKCS 041, das auf Temperaturen von rund 80 Millionen Grad aufgeheizt wurde", so Stefano Andreon vom INAF-Osservatorio Astronomico di Brera im italienischen Mailand. Auch in Galaxienhaufen in unserer näheren Umgebung findet man in der Regel extrem heißes Gas zwischen den einzelnen Galaxien.

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Eine Frage, die sich Astronomen im Hinblick auf die ältesten und massereichsten Galaxien in Galaxienhaufen immer wieder stellen ist, warum sich in diesen Systemen ab einem bestimmten Zeitpunkt keine Sterne mehr gebildet haben. Der Blick auf entfernte Galaxienhaufen könnte da eine Antwort liefern. So zeigte sich, dass auch in den meisten Galaxien in JKCS 041 schon keine neuen Sterne mehr entstehen.

"Da JKCS 041 der entfernteste Galaxienhaufen dieser Größe ist, gibt er uns die einmalige Chance, diese alten Galaxien detailliert zu untersuchen und ihren Ursprung besser zu verstehen", so Newman. Auch wenn die Galaxien keine Sterne mehr bilden, wachsen sie aber trotzdem weiter: Dies geschieht, so die Theorie, durch Kollisionen und anschließende Verschmelzungen mit anderen Galaxien.

Dies sollte natürlich am besten in Galaxienhaufen im jungen Universum möglich sein, wo sich zahlreiche Systeme auf relativ kleinem Raum befinden. Im Falle von JKCS 041 lieferten die Untersuchungen allerdings eher neue Fragen: Offenbar wachsen die Galaxien in JKCS 041 nämlich genauso schnell, wie Galaxien in gleicher Entfernung, die nicht Teil eines Galaxienhaufens sind.

Über ihre Untersuchungen von JKCS 041 berichten die Astronomen in zwei Fachartikeln, die in den Zeitschriften The Astrophysical Journal und Astronomy & Astrophysics erschienen sind.

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siehe auch
Spitzer: Lichtbogen verrät entfernten Galaxienhaufen - 27. Juni 2012
Galaxienhaufen: Neuer Rekordhalter im entfernten Universum - 10. Januar 2012
Galaxienhaufen: Der entfernteste voll entwickelte Galaxienhaufen - 9. März 2011
Galaxien: Entferntester Galaxienhaufen entdeckt - 11. Mai 2010
Galaxien: Galaxienhaufen in Rekordentfernung - 3. April 2008
VLT: Der am weitesten entfernte Galaxienhaufen - 10. April 2002
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org (Astrophysical Journal)
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org (Astronomy & Astrophysics)
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