Kalt aber leuchtkräftig

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

In den vergangenen zwei Jahrzehnten haben Astronomen erkennen müssen, daß viele Galaxien unglaublich leuchtkräftig sind – einige sind mehr als 1.000-mal heller als unsere Milchstraße. Doch die leistungsstärksten dieser Galaxien sind im optischen Licht so gut wie unsichtbar, weil diese und andere kurzwellige Strahlung durch den Staub der Galaxie absorbiert und im Infraroten wieder durch den Staub abgestrahlt wird. Astronomen sind sich ziemlich sicher, daß die Energie zum Erwärmen des Staubs entweder von Vorgängen um ein massereiches Schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie oder von heftigen Sternentstehungsprozessen stammt, welche für eine optische Beobachtung durch den Staub selbst verborgen werden – aber sie wissen nicht, ob diese Galaxien auf Grund ihrer Größe, ihrer Zusammensetzung oder ihrer Entwicklungsstufe ungewöhnlich sind. Vielleicht durchlaufen viele Galaxien, einschließlich unserer eigenen Milchstraße ähnliche Phasen mit solch außergewöhnlicher infraroter Leuchtkraft.

Das Spitzer-Weltraum-Teleskop untersuchte eine kleine Himmelsregion und entdeckte darin 34 helle infrarote Galaxien, deren Licht zwischen einer und acht Milliarden Jahre unterwegs war. Die Lichtlaufzeit bedeutet, daß wir diese Galaxien in einer wichtigen kosmischen Übergangsphase sehen, in einer Zeit nach jener schöpferischen Epoche, in der Galaxien am aktivsten neue Sterne hervorbrachten; aber vor der heutigen Ära eines untätigeren Galaxienverhaltens, in dem leuchtkräftige infrarote Galaxien selten sind.

Sechs Astronomen nutzten die von Spitzer durchgeführten Infrarot-Messungen dieser Galaxien – sowohl die Intensität der Strahlung als auch ihre Abhängigkeit von der Wellenlänge – um die Eigenschaft des Staubs sowie die Natur der sternbildenden Aktivität nachzubilden, die in diesen Objekten auftritt, um den Staub kräftig zu erwärmen. Als kennzeichnendes Merkmal in dieser Untersuchung stellt sich, obwohl in Wirklichkeit leuchtstark, die ungewöhnliche Lichtschwäche der meisten Galaxien heraus, die sehr weit entfernt liegen und daher schwer zu entdecken sind. Die Wissenschaftler folgern, daß diese entfernten Objekte ganz anders als die lokalen, hellen Galaxien sind. Vielmehr scheinen diese entfernten Objekte viel mehr sehr kalten Staub zu enthalten, dessen Temperatur unter ungefähr 30 Kelvin liegt. Auch wenn die Gründe für diesen Unterschied zurzeit nicht bekannt sind, könnten diese kalten, aber leuchtstarken Galaxien ein zuvor vermuteter, aber bis jetzt unentdeckter Abschnitt der Galaxienentwicklung verkörpern. Die Ergebnisse helfen, die Reihe von möglichen Galaxienformen zu ergänzen, bestätigen zudem einige der bisherigen theoretischen Vorhersagen und bieten wichtige Einblicke in das kosmische Zeitalter der Galaxienentwicklung, welches unserer eigen Ära unmittelbar vorausging.

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