Staub in Quasaren des frühen Universum

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Hubble-Bild eines in der Nähe gelegenen Quasars. Neue Beobachtungen im Infraroten mit dem Spitzer-Weltraum-Teleskop von entfernten Quasaren, Objekte, deren Licht einen Blick in eine frühe Epoche des Universums (vor ungefähr 12 Milliarden Jahre) erlaubt, haben entdeckt, daß einige Quasare allem Anschein nach auf eine Zeit zurückgehen, bevor Staub entstanden ist oder zumindest, bevor er reichlich vorhanden war. NASA Hubble Space Telescope

 

Quasare sind Galaxien, deren sehr helle Kerne nach heutiger Vorstellung massereiche Schwarze Löcher beherbergen, um die herum Scheiben stürmisch Materie ansammeln. Dieser Akkretionsprozeß setzt gewaltige Energiemengen frei und daher gehören Quasare zu den energiereichsten Energiequellen, die bekannt sind. Jedoch kann niemand mit Sicherheit sagen, wie sich Quasare bilden und sich mit der Zeit entwickeln oder wie genau ihre gewaltigen Energiemengen erzeugt werden. Da sie so hell sind, können Quasare sogar über große Entfernungen gesehen werden; die Verbindung von gewaltiger Energiefreisetzung mit kosmologischer Entfernung macht Quasare für Astronomen interessant, die versuchen, die Natur Schwarzer Löcher in galaktischen Zentren (unsere eigene Milchstraße besitzt ein solches Schwarzes Loch) und die Bedingungen im frühen Universum herauszufinden, die Anlass für die Bildung dieser Monster gaben.

Man kennt etwa vierzig Quasare, die so weit entfernt sind, daß ihr Licht über zwölf Milliarden Jahre zu uns unterwegs war; mit anderen Worten: ihre Schwarzen Löcher leuchteten schon hell, als das Universum noch sehr jung war – weniger als eine Milliarde Jahre alt. Die Frage ist, ob diese Quasare den nah gelegenen Quasaren ähnlich oder auf irgendeine Art anders sind? Ein internationales Team aus zwölf Astronomen ist zu dem Schluß gelangt, daß sich in der Tat einige der entfernten Quasare stark von nah gelegenen Quasaren unterscheiden.

Mit den empfindlichen Infrarotkameras an Bord des Spitzer-Weltraum-Teleskops beobachteten die Wissenschaftler einundzwanzig entfernte Quasare, um zu sehen, ob sie Hinweise auf heißen Staub finden könnten; solcher Staub wäre zu erwarten, wenn sich dort eine heiße akkretierende Materiescheibe um ein Schwarzes Loch befindet. Im lokalen Universum ist heißer Staub in der Tat ein kennzeichnendes Attribut von Quasaren. Wie das Team in der Ausgabe 464 des Journals Nature berichtet, zeigen auffallenderweise zwei der Quasare in ihrer Studie keine Anzeichen für heißen Staub. Die Schlußfolgerung ist, daß diese Galaxien so primitiv (in kosmischen Begriffen) sind, daß es für sie keine Zeit gab, Staub zu bilden; entweder fehlte die Zeit, die notwendigen chemischen Elemente in ausreichender Menge zu bilden oder es gab keine Zeit, diese Elemente zu Staubkörnchen zusammenzufügen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, daß diese Objekte aus einer Ära im Universum stammen, als Staub erstmals gebildet wurde. Staub ist ein wichtiger Katalysator, um atomares Gas in diejenigen Moleküle zu überführen, die die Entstehung und Entwicklung von Sternen begünstigen. Dieser neue Befund ist nicht nur für die Quasarforschung von Bedeutung, sondern er ist auch eine Hilfe für das Verständnis, wie die erste Generation an Sternen im Universum ins Dasein trat.

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