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Astronomen finden Dutzende sonst nicht sichtbare Galaxien im frühen Universum

Eine Vielzahl der Galaxien des frühen Universums sind selbst für Hubble nicht sichtbar, da all ihr Licht geschluckt wurde. Nun haben Forscher sie gefunden.

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Künstlerische Darstellung der nun entdecken Galaxien

(Bild: NAOJ)

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Dank ausgeklügelter Analysen von Daten verschiedener Observatorien haben Astronomen Dutzende bislang nicht nachweisbare massive Galaxien im frühen Universum gefunden. Deren Fülle stellt konventionelle Theorien zur Geschichte des Universums infrage.

Das Team um Tao Wang von der Universität von Tokio erklärt, dass diese mehr als zehn Milliarden Lichtjahre von uns entfernten Galaxien offenbar ungefähr zehnmal häufiger sind als die bislang bekannten, die im sichtbaren Licht strahlen.

Wie das Wissenschaftsmagazin Science erklärt, hatten Forscher bislang nach einem bestimmten Einschnitt im Spektrum eines fernen Lichtpunkts gesucht, um herauszufinden, ob es sich dabei um eine ferne Galaxie handelt. Dieser Einschnitt sei durch den Doppler-Effekt zwar weit hin zu längeren Wellenlängen verschoben, aber trotzdem charakteristisch. Dadurch würden aber vor allem kleine und jüngere Galaxien gefunden, da das ausschlaggebende UV-Licht in älteren durch den bei Supernovae entstandenen Staub geschluckt wurde. Frühe, massive Galaxien seien deswegen auf Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble einfach unsichtbar.

Genau diesen Staub hätten sich die Forscher nun zunutze gemacht, erklärt Science weiter. Der müsse sich aufgeheizt haben und im infraroten Spektrum strahlen. Nach diesen Strahlungsquellen suchten die Forscher dann in den Daten des NASA-Weltraumteleskops Spitzer. Auf diese Weise fanden sie demnach 63 Kandidaten, die aber mit den Daten des Infrarotteleskops nicht genauer überprüft werden konnten. Hier sei nun das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) der Europäischen Südsternwarte ins Spiel gekommen. Damit seien 39 davon als solche frühen, massiven Galaxien bestätigt worden.

ALMA "sieht" Galaxien, die auf Hubble-Aufnahmen nicht zu sehen sind.

(Bild: The University of Tokyo/CEA/NAOJ)

Die neu entdeckten Galaxien wiegen demnach ungefähr 100 Milliarden Sonnenmassen und enthalten interstellaren Staub, der auf etwa 35 Kelvin erwärmt wurde. Das deute auf eine Galaxie mit typischer Sternenentstehung hin. Sollte es am Rest des Firmaments so viele Galaxien dieser Art geben, wie in dem analysierten Areal, wären sie für die Hälfte der damaligen Sternentstehung verantwortlich, erklären die Forscher. Solche massiven Galaxien, in der so viele Sterne entstehen, würde man aber derart häufig im frühen Universum nicht erwarten, sagt Giulia Rodighiero von der Universität von Padua in Italien. Deswegen müssten nun die Theorien überprüft werden.

Abgesehen davon unterstreiche die Entdeckung einmal mehr die Leistungsfähigkeit von ALMA, das im fernen infrarotem Spektrum eine unerreichte Auflösung erreiche. Vor 20 Jahren habe es noch 14 Jahre gebraucht, um mithilfe eines Infrarotteleskops eine derart alte Galaxie genau am Himmel zu lokalisieren.

ALMA dagegen habe für jede der nun analysierten Galaxien weniger als zwei Minuten gebraucht, erklärt David Elbaz vom ebenfalls beteiligten französischen Kommissariat für Atomenergie und alternative Energien. (mho)