Heftige Sternentstehung im frühen Universum

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Eine optische Aufnahme von Arp 220, einem nah gelegenen Beispiel einer durch Verschmelzung entstandenen Starburst-Galaxie. Astronomen haben mit dem SMA eine möglicherweise gleichartige Galaxie aus einer viel früheren Epoche, von vor etwa zehn Milliarden Jahren, untersucht. Sie folgern: auch wenn die Prozesse in der entfernten Galaxie extreme Leuchtstärken erzeugen, gleichen diese Vorgänge den Aktivitäten in lokalen Galaxien sehr stark.

NASA, ESA, the Hubble Heritage-ESA
Hubble Collaboration und A. Evans (UVa / NRAO / Stony Brook)

 

Entfernte Galaxien sind nicht nur im Raum weit entfernt. Da ihr Licht Zeit benötigt, uns zu erreichen, sind sie auch weit entfernt in der Zeit – Schnappschüsse aus der fernen Vergangenheit. Die entferntesten bekannten Galaxien sieht man so, wie sie waren, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war und ihr Licht ist mehr als zwölf Milliarden Jahre zu uns unterwegs gewesen. Astronomen sind in der Lage, diese fernen, uralten Galaxien zu untersuchen, denn sie sind unglaublich hell, manche von ihnen Hunderte-mal leuchtkräftiger als unsere Milchstraße. Astronomen wollen solch alte Galaxien verstehen, da sich diese irgendwie zu heutigen Galaxien wie unserer eigenen oder anderen in unserer kosmischen Nachbarschaft entwickelt haben. Eine offene Frage gibt es: was macht diese Galaxien so hell? 

Ein großes Astronomenteam untersuchte mit dem Submillimeter Array (SMA) und mehreren anderen Teleskopen eine leuchtkräftige Galaxie, deren Licht für zehn Milliarden Jahre zu uns unterwegs war. Entgegen den meisten anderen bekannten, hellen, doch fernen Galaxien ist diese glücklicherweise direkt hinter (von der Erde aus gesehen) einem viel näher zu uns lokalisierten Galaxiencluster gelegen, dessen Gravitation wie eine Linse wirkt, die das Licht verstärkt. Dieser Zufall, kombiniert mit der einmaligen Fähigkeit des SMA, bei Submillimeter-Wellenlängen sehr feine räumliche Details aufzulösen, erlaubte es den Wissenschaftlern, einzelne Wolken aus Gas und Staub in der weit entfernten Galaxie zu messen.

In der neuesten Ausgabe des Journals Nature berichtet die Gruppe, daß diese Wolken den Sternentstehungsgebieten in der Milchstraße ähnlich, aber größer und sehr viel leuchtkräftiger sind. Aus diesen und weiteren Eigenschaften der Wolken schließen die Wissenschaftler, daß in dieser Galaxie ungestüme Sternentstehung abläuft, deren zugrunde liegenden physikalischen Vorgänge denen in normalen Galaxien ähnlich, jedoch viel stärker ausgeprägt sind. Die möglichen Gründe für solch ausgeprägte Aktivität sind weniger offensichtlich, allerdings schlagen die Autoren vor, daß Galaxienzusammenstöße, die man gemeinhin im lokalen Universum beobachtet, die Bildung dieser großen Wolken anregen kann. Die neue Arbeit ist nicht nur bedeutsam, weil sie die Natur der gewaltigen Leuchtkräfte in dieser fernen Galaxie klar festlegt, sondern auch weil sie besagt, daß heutige Rezepte zur Modellierung der Sternentstehung auf diese extremen Fälle angewandt werden können.

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