Der kosmische Infrarot-Hintergrund

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine Computersimulation der Entwicklung gewaltiger Filamente aus Galaxien im ganz frühen Universum. Neuere Beobachtungen des kosmischen Infrarot-Hintergrunds, die übrig gebliebene Strahlung von vielen dieser Sterne, stützen die heutigen kosmologischen Modelle. Jenkins; The Astrophysical Journal

 

Der kosmische Infrarot-Hintergrund umfaßt die gesamte infrarote Strahlung, die im Verlauf der Entwicklung des Universums von kosmischen Quellen abgestrahlt wurde, einschließlich der für heutige Teleskope unzugänglichen Quellen. Zur letztgenannten Gruppe gehört zum Beispiel die allererste Sterngeneration, heute Gegenstand intensiver Untersuchungen. Dank des recht gleichförmigen Hintergrunds, der schwach ist und als instrumentelles Rauschen angesehen werden könnte, sind Änderungen darin oft viel leichter als der eigentliche Hintergrundniveau selbst zu erkennen. Überdies läßt diese Eigenschaft Astronomen die beträchtlichen Vordergrundbeiträge des Sonnensystems und unserer Galaxis vom Hintergrund unterscheiden.

Die CfA-Astronomen Matt Ashby und Giovanni Fazio untersuchten mit vier Kollegen dank der ausgezeichneten Empfindlichkeit und Stabilität der Infrared Array Camera (IRAC) an Bord des Spitzer-Weltraum-Teleskops den kosmischen Infrarot-Hintergrund. Die Gruppe arbeitete mit sehr tiefen IRAC-Aufnahmen des Himmels; die Aufnahmen wurden über ein Fläche von etwa 0.2 Quadratgrad bei einem anderen Forschungsprogramm aufgenommen, welches entworfen wurde, um in jüngerer Zeit entstandene, aber dennoch sehr entfernte Galaxien zu untersuchen.

Nach sorgfältiger Erfassung bekannter Sterne, diffuser Strahlung und bekannter Galaxien entdeckten die Wissenschaftler ausgedehnte strukturelle Merkmale (Schwankungen), die mit der Entstehung durch die erste Sterngeneration vereinbar sind, welche aus einer Zeit von vor mehr als zwölf Milliarden Jahren stammt. Diese ersten Sterne, zumindest nach den besten heutigen Modellen der kosmischen Entwicklung, waren nicht gleichmäßig im Raum verteilt. Sie bildeten sich als Teil gewaltiger fadenförmiger Strukturen, die sich aus den winzigen Kräuselungen im heißen Gas, das das Universum bald nach dem Urknall erfüllte, entwickelten und heranwuchsen. Die Ergebnisse in dieser neuen Arbeit stützen sowohl die heutige Theorie von der großräumigen Struktur des Universums und unseren Vorstellungen darüber, wie sich die erste Sterngeneration bildete.

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