Geburt eines Galaxienhaufens

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Bildquelle: NAOJ/Harikane et al.

Bereits 800 Millionen Jahre nach dem Urknall formte sich ein großer Galaxienhaufen. Das zeigt die Entdeckung von zwölf nahe beieinander stehenden Galaxien durch ein internationales Forscherteam. Es handelt sich um den frühesten Proto-Galaxienhaufen, den Astronomen bislang aufspüren konnten. Computersimulationen zeigen, dass es sich bei solchen Ansammlungen vermutlich um die Vorläufer der heutigen Galaxienhaufen mit Hunderten bis Tausenden von Mitgliedern handelt, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Astrophysical Journal“.

Wie diese Galaxienhaufen entstehen, ist bislang ein ungelöstes Rätsel der Astronomie: Bilden sich zunächst gleichmäßig im Kosmos Galaxien, die dann sich erst später durch ihre Anziehungskraft in Haufen ansammeln? Oder entstehen Galaxienhaufen aus riesigen Verdichtungen des Wasserstoff-Gases im frühen Universum, in denen dann Teilbereiche zu einzelnen Galaxien kollabieren?

Um diese Fragen zu beantworten, suchen Astronomen mit den größten Fernrohren der Welt nach Objekten im jungen Kosmos. Denn der Blick in extrem große Entfernungen ist in der Astronomie stets auch ein Blick in die Vergangenheit: Braucht das Licht einer Galaxie zehn Milliarden Jahre zu uns, so sehen wir sie zugleich so, wie sie vor zehn Milliarden Jahren ausgesehen hat.

Bei ihrer Suche mit dem acht Meter großen Subaru-Teleskop auf Hawaii stieß das Team um Masami Ouchi von der Universität Tokio auf eine Himmelsregion, in der die Galaxien 15-mal dichter stehen als normal. Spektroskopische Nachfolgebeobachtungen der Galaxien mit dem Keck-Teleskop und dem Gemini-Nord-Teleskop zeigten, dass zwölf der Galaxien tatsächlich eine große Ansammlung im jungen Kosmos bilden. Ihr Licht benötigt 13 Milliarden Jahre zur Erde, die Ansammlung existierte also bereits 800 Millionen Jahre nach dem Urknall.

Der Proto-Galaxienhaufen enthält das bereits 2009 mit dem Subaru-Teleskop entdecktes Objekt „Himiko“ – eine junge Galaxie, die in eine gewaltige Gaswolke eingebettet ist. „Es ist wenig überraschend, einen Proto-Galaxienhaufen in der Umgebung eines massereichen Objekts wie Himiko zu finden“, sagt Ouchi. Denn auch heutige Galaxienhaufen besitzen zumeist eine besondere große Galaxie in ihrem Zentrum. Zur Überraschung der Astronomen liegt Himiko aber gerade nicht im Zentrum der Galaxienansammlung, sondern am Rand, 500 Millionen Lichtjahre vom Zentrum des Proto-Galaxienhaufens entfernt. „Wir verstehen nicht, warum Himiko sich nicht im Zentrum befindet“, gesteht Ouchi. „Aber unsere Beobachtungen liefern uns hoffentlich neue Erkenntnisse über die Beziehung zwischen Galaxienhaufen und massereichen Galaxien.“

Quelle: arxiv.org/abs/1902.09555

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