05:54 22 Januar 2020
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    Astronomen haben das Licht einer riesigen staubigen Galaxie entdeckt, die sich nur 970 Millionen Jahre nach dem Urknall gebildet hat. Dies ist die am weitesten entfernte sternbildende Galaxie, die jemals beobachtet wurde. Darüber berichtet das Fachmagazin „Astrophysical Journal“.

    Staubige sternbildende Galaxien sind laut dem Blatt die aktivsten „Sternenfabriken" im Universum. Sie enthalten riesige Mengen an Gas und Staub, und die Gesamtmasse der Sterne, die sich in nur einem Jahr in ihnen gebildet hat, übersteigt die Masse unserer Sonne um ein Vielfaches. Zum Vergleich: Die Geschwindigkeit der Sternenbildung in unserer Milchstraße beträgt nur drei Sonnenmassen pro Jahr.

    Früher glaubte man, dass es im frühen Universum keine riesigen staubigen Galaxien gegeben habe und sie erst später entstanden seien. In letzter Zeit haben Astronomen jedoch mehrere ähnliche Objekte entdeckt, die sich in den ersten Milliarden Jahren nach dem Urknall gebildet haben.

    Mambo-9

    Astronomen, die mit dem ALMA-Radioteleskopkomplex (Atacama Large Millimeter Array) in der chilenischen Atacama-Wüste arbeiten, haben das Licht einer alten massiven staubigen Galaxie namens Mambo-9 eingefangen. Das Licht der Mambo-9 hat 13 Milliarden Jahre gebraucht, um die ALMA-Antennen zu erreichen.

    Diese Galaxie wurde vor zehn Jahren erstmals von einem der Autoren der Studie, Manuel Aravena, mithilfe des Max-Planck-Millimeter-BOlometers (MAMBO) am 30-Meter-IRAM-Teleskop in Spanien und des Interferometers Plateau de Bure (PdDI) in Frankreich entdeckt. Doch damals waren diese Beobachtungen nicht empfindlich genug, um die Entfernung zur Galaxie berechnen zu können. Die Empfindlichkeit des ALMA-Komplexes ermöglichte dies nun endlich.

    „Wir haben diese Galaxie dank einer speziellen Studie am ALMA-Komplex entdeckt, die auf die Entdeckung sternförmiger Galaxien im frühen Universum abzielt“, so wird Caitlin M. Casey, Projektmanagerin an der University of Texas in Austin, in einer Pressemitteilung des National Radio Astronomy Observatory zitiert. „Besonders interessant ist, dass dies die am weitesten entfernte staubige Galaxie ist, die wir jemals ungehindert beobachtet haben.“

    Linseneffekt

    Das Licht ferner Galaxien wird oft durch andere Galaxien gestört, die uns näher stehen. Diese Galaxien wirken wie Gravitationslinsen - sie verzerren das Licht einer weiter entfernten Galaxie. Und obwohl der Linseneffekt es einfacher macht, entfernte Objekte mit Teleskopen zu erkennen – auf diese Weise entdeckte ALMA im Jahr 2018 die Galaxie SPT0311-58, ist es schwierig, Details zu erkennen. In dieser Studie haben  Astronomen Mambo-9 direkt ohne Linse gesehen, und dies ermöglichte es, seine Masse zu messen.

    „Die Gesamtmasse von Gas und Staub in der Galaxie ist riesig: zehnmal mehr als alle Sterne der Milchstraße. Das bedeutet, dass noch eine große Anzahl eigener Sterne erzeugt werden muss", erklärte Casey. „Die Galaxie besteht aus zwei Teilen und verschmilzt gerade. "

    Die Autoren werden ihre Forschungen fortsetzen und hoffen, andere entfernte staubige Galaxien zu finden, um zu verstehen, wie verbreitet sie sind und wie sich solche staubgefüllte Objekte im frühen Universum gebildet hatten.

    „Staub ist normalerweise ein Nebenprodukt sterbender Sterne“, sagt Aravena. „Wir haben hundertmal mehr Sterne erwartet als Staub. Aber Mambo-9 hat noch nicht viele Sterne produziert und wir wollen herausfinden, wieviel Staub sich fast unmittelbar nach dem Urknall hatte bilden können.“

    ek/mt/sna

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    Tags:
    Galaxie, Milchstraße, Staub, Sterne, Universum