HUBBLE
Babygalaxie ist älter als gedacht
von Stefan Deiters
astronews.com
16. Oktober 2007

Die Galaxie I Zwicky 18 galt lange Zeit als jüngste Galaxie in unserer galaktischen Nachbarschaft. Doch die Zwerggalaxie dürfte nicht das sein, als was sie bislang erschien. Neue Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble zeigen nämlich, dass I Zwicky 18 deutlich älter ist - vielleicht sogar ähnlich alt, wie die meisten anderen Galaxien. Außerdem scheint die Galaxie weiter von uns entfernt zu sein als angenommen.

Die Zwerggalaxie I Zwicky 18. Links oben ist einen kleine Begleitgalaxie zu erkennen. Vielleicht ist ihr Einfluss für die aktuell beobachtete Sternentstehungsaktivität verantwortlich. Foto: NASA, ESA und A. Aloisi (ESA/STScI)  [Großansicht]

Seit Beobachtungen am Palomar Observatory vor rund 40 Jahren galt die Galaxie I Zwicky 18 als etwas Besonders: Bei der Zwerggalaxie handelte es sich offenbar um die jüngste Galaxie im näheren Universum. In I Zwicky 18 waren Sterne erst Milliarden Jahre später als in anderen Galaxien unserer Umgebung entstanden. Damit schien sich hier die einmalige Chance zu bieten, eine junge Galaxie zu studieren, die uns zudem noch relativ nahe ist und nicht viele Milliarden von Lichtjahren entfernt.  Auch frühere Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble ließen am jungen Alter der Galaxie keinerlei Zweifel aufkommen (astronews.com berichtete).

Doch nun liegen neue Hubble-Daten vor: Darin entdeckten die Astronomen leuchtschwache, ältere rötliche Sterne, die darauf hindeuten, dass die Sternentstehung in I Zwicky 18 vor mindestens einer Milliarde Jahre einsetzte, eventuell sogar schon vor bis zu zehn Milliarden Jahren. Damit hätte die Galaxie ein ähnliches Alter wie die meisten anderen Galaxien.

"Obwohl die Galaxie nicht so jung ist wie wir gedacht haben, scheint sie in ihrer Entwicklung schon einzigartig im nahen Universum zu sein", meint Alessandra Aloisi vom Space Telescope Science Institute und der ESA, die die aktuelle Untersuchung leitete. Beobachtungen von der Erde haben nämlich gezeigt, dass I Zwicky 18 größtenteils aus Wasserstoff und Helium besteht. Schwere Elemente, die man in anderen Galaxien findet, scheinen zu fehlen. Diese Elemente werden für gewöhnlich innerhalb von Sternen produziert, so dass man annehmen kann, dass die Sterne in I Zwicky 18 mit einer vergleichsweise niedrigen Rate entstanden sind.

Die Zwerggalaxie wurde mit den unterschiedlichsten Instrumenten untersucht, doch keine Beobachtung konnte bislang klären, warum in I Zwicky 18 in der Vergangenheit so wenig Sterne entstanden sind und heute plötzlich so viele entstehen. Die neuen Hubble-Daten deuten zudem darauf hin, dass die Galaxie 59 Millionen Lichtjahre von uns entfernt ist, was 10 Millionen Lichtjahre weiter ist als bisherige Entfernungsmessungen ergeben hatten. Der Unterschied könnte erklären, warum die leuchtschwachen alten Sterne bislang nicht entdeckt wurden: Mit ihrer Helligkeit und in dieser Entfernung liegen sie sogar am Limit von Hubbles Empfindlichkeit und Auflösungsvermögen.

Die neue Entfernungsbestimmung gelang Aloisi und ihrem Team mit Hilfe von Cepheiden in I Zwicky 18. Diese veränderlichen Sterne haben eine besondere Eigenschaft, die sie zu idealen Entfernungsindikatoren machen: Die Cepheiden ändern regelmäßig ihre Helligkeit und ihre maximale Helligkeit steht in direktem Zusammenhang mit der Periode der Helligkeitsänderungen. Kennt man aber die wirkliche Helligkeit eines Sterns und seine scheinbare Helligkeit, mit der er uns auf der Erde erscheint, kann man seine Entfernung sehr genau bestimmen.

Die Ergebnisse wurden darüber hinaus mit einer anderen Methode verglichen, die sich der Helligkeit von Sternen in der Roten Riesenphase bedient. Um die Cepheiden-Methode verwenden zu können, nutzte die Astronomin und ihr Team neue theoretische Modelle, die berücksichtigen, dass I Zwicky 18 nur sehr wenig schwere Elemente enthält. Zum ersten Mal überhaupt waren in der Galaxie variable Sterne entdeckt worden, die über so wenig schwere Elemente verfügen.