Neuer, noch tieferer Blick ins All
von Stefan Deiters astronews.com
13. Dezember 2012
Astronomen ist mit dem Weltraumteleskop Hubble ein
noch besserer Blick in die Zeit der ersten Galaxien gelungen. Im Rahmen eines
speziellen Projekts spürten die Wissenschaftler sieben Galaxien auf, die vor mehr als 13
Milliarden Jahren entstanden sind. Darunter befindet sich auch ein altbekannter
Kandidat für die am weitesten entfernte Galaxie, die man bislang beobachtet hat.
Das Hubble Ultra Deep Field 2012 mit den
sieben jetzt entdeckten Galaxien.
Bild: NASA,
ESA, R. Ellis (Caltech) und das HUDF 2012 Team
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Mit dem Weltraumteleskop Hubble haben Astronomen neue Beobachtungen im
sogenannten Hubble
Utra Deep Field gemacht, einem kleinen Bereich am Himmel, den das Weltraumteleskop vor
einigen Jahren lange Zeit anvisiert hatte, um so auch weit entfernte Galaxien
sichtbar zu machen (astronews.com berichtete). Ziel
des aktuellen Projektes war es, mehr über das junge
Universum und die Entwicklung der ersten Galaxien in dieser frühen Epoche zu
lernen.
Die so entstandenen Bilder liefern den tiefsten Blick ins All im nahen
Infrarot, einem Wellenlängenbereich, der sich besonders gut für die Beobachtung
entfernter Galaxien eignet. Da das Universum expandiert, wird auch das Licht,
das Galaxien aussenden, gestreckt und so in Richtung roter Wellenlängen
verschoben. Dies führt dazu, dass entfernte Galaxien sich am besten im
Infraroten beobachten lassen. Die Rotverschiebung wird zudem auch als Maß für
die Entfernung einer Galaxie genutzt.
Die von den Astronomen auf den Bildern aufgespürten Galaxien sehen wir alle
zu einer Zeit, in der das Universum nur rund 600 Millionen Jahr alt war. Das
gegenwärtige Alter des Universums wird auf 13,7 Milliarden Jahre geschätzt. Bei
einer der beobachteten Galaxien könnte es sich sogar um die bislang entfernteste
Galaxie überhaupt handeln. Der Entfernungsrekord, der erst vor knapp einem Monat
aufgestellt worden war (astronews.com berichtete), wäre damit schon wieder
eingestellt.
Die Astronomen entdeckten insgesamt sechs bislang unbekannte entfernte
Galaxien in diesem Bereich und konnten außerdem zeigen, dass es sich bei
einigen, im Rahmen anderer Studien hier entdeckten Galaxien wohl nicht um so
weit entfernte Systeme handelt. Außerdem deuten die Daten darauf hin, dass die
Zahl der Galaxien mit der Zeit ständig zugenommen hat, was die These
unterstützt, dass sich Galaxien allmählich aus Sternen gebildet haben und nicht
durch einen spektakulären Ausbruch entstanden sind.
Die Existenz einer vermuteten Galaxie, mit einer Rotverschiebung von etwa 10,
die zu Beginn des vergangenen Jahres mit Hubble entdeckt worden war (astronews.com
berichtete) und die eine Zeitlang als entfernteste bekannte Galaxie galt,
konnten die Astronomen bestätigen. Mehr noch: Die Galaxie UDFj-39546284 scheint
in Wirklichkeit noch weiter entfernt zu sein als zunächst angenommen. Sie könnte
eine Rotverschiebung von 11,9 haben und wäre damit wieder das entfernteste
bekannte Objekt. Allerdings können die Astronomen noch nicht ausschließen, dass
es sich bei UDFj-39546284 um eine deutlich näher gelegene Galaxie mit bislang
unbekannten Eigenschaften handelt. Sie halten dies aber für weniger
wahrscheinlich.
"Mit unserer Studie haben wir in diesem Forschungsbereich in zweierlei
Hinsicht Fortschritte gemacht", erläutert Richard Ellis vom California
Institute of Technology, einer der Leiter des Projekts. "Zum einen haben
wir mit Hubble länger belichtete Aufnahmen machen können als früher.
Diese zusätzliche Tiefe ist wichtig, um die frühe Phase der kosmischen
Entwicklung zuverlässig studieren zu können. Außerdem haben wir die bei
Hubble verfügbaren Farbfilter sehr effizient eingesetzt, um so die
Entfernung der Galaxien präziser zu bestimmen."
Bei der Beobachtung von Galaxien in dieser Entfernung arbeiten auch die
leistungsfähigsten heute verfügbaren Teleskope am Rande ihrer Möglichkeiten.
Zuverlässig würde sich die Entfernung oder die Rotverschiebung von diesen
Objekten nur mithilfe von spektroskopischen Beobachtungen bestimmen lassen, was
jedoch derzeit noch nicht möglich ist.
Stattdessen behelfen sich die Astronomen mit einem Trick: Sie beobachten ein
Objekt mit verschiedenen Filtern und damit in ganz bestimmten Wellenlängen.
Entfernte Objekte sind dann mit einigen Filtern noch zu sehen, mit anderen aber
nicht mehr. Daraus lässt sich grob etwas über ihr Spektrum ableiten. "Wir haben
einen zusätzlichen Filter verwendet und zudem in anderen Filterbereichen
deutlich längere Beobachtungen gemacht als bei früheren Untersuchungen", erklärt
James Dunlop von der University of Edinburgh. "So konnten wir
überzeugend nachweisen, dass es sich bei einigen Galaxien wirklich nicht um
Vordergrundgalaxien handeln kann."
Das Projekt "Hubble Ultra Deep Field 2012" wurde über sechs Wochen im August
und September 2012 durchgeführt und die ersten Ergebnisse erscheinen nun in
einer Reihe von Fachartikeln, die jetzt vorgestellten Resultate etwa in einem
Artikel in den Astrophysical Journal Letters. Noch in diesem Jahr
sollen die Daten auch anderen Forschergruppen für weitere Untersuchungen zur
Verfügung gestellt werden.
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