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Klein aber massereich: Rätselhaften Galaxien auf der Spur

Erstellt von: Dr. Rainer Kayser | | Forschung und neue Erkenntnisse

Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble zeigen im jungen Kosmos Galaxien, die bis zu zehnmal mehr Materie enthalten als die Milchstraße, aber nur ein Zehntel ihrer Größe haben. Im heutigen Kosmos gibt es keine vergleichbar kompakten Galaxien - wohin also sind diese aufgrund ihrer Farbe „rote Nuggets“ getauften Sternsysteme verschwunden? Forscher aus den USA und Russland sind den kosmischen Goldklümpchen nun auf die Spur gekommen. Ihre Suche in den Daten einer großen Himmelsdurchmusterung förderte neun kleine, kompakte Galaxien im Mittelalter des Universums zutage. Das deute darauf hin, dass es eine große Zahl derartiger Systeme gäbe, die bislang übersehen worden sind, so die Wissenschaftler im Fachblatt „Astrophysical Journal Letters“.

Der Blick in große Entfernungen ist zugleich ein Blick in die Vergangenheit des Universums. Denn wenn das Licht einer fernen Galaxie zehn Milliarden Jahre zu uns braucht, dann sehen die Astronomen es heute so, wie es vor zehn Milliarden Jahren ausgesehen hat. Das Licht der vom Hubble-Teleskop 2005 entdeckten kompakten, roten Galaxien benötigt 9 Milliarden Jahre bis zur Erde. Die „roten Nuggets“ existierten also vor 9 Milliarden Jahren, knapp 5 Milliarden Jahre nach dem Urknall. Im heutigen Kosmos ist von diesen Objekten nichts mehr zu sehen, aber die Himmelsforscher vermuten, dass aus ihnen elliptische Riesengalaxien hervorgegangen sind.

Um der Entwicklung der kompakten Sternsysteme auf die Spur zu kommen, haben Ivana Damjanov und ihre Kollegen die Aufnahmen des Sloan Digital Sky Surveys durchforstet, einer Himmelsdurchmusterung, die über eine Million Galaxien erfasst. Das Team stieß in Entfernungen, die einer 2,4 bis 5,7 Milliarden Jahre zurückliegenden Epoche entsprechen, auf 600 punktförmige Objekte die den „roten Nuggets“ ähneln. Für neun dieser Objekte existieren Archivaufnahmen des Hubble-Teleskops, die den Astronomen eine Bestimmung der Größe ermöglichte. So konnten sie definitiv bestätigen, dass es sich um massereiche, kompakte Galaxien handelt – ältere Versionen also der roten Nuggets im jungen Kosmos.

Damjanov und ihre Kollegen wollen nun mit dem Weltraumteleskop Hubble weitere ihrer 600 Kandidaten untersuchen und so einen genaueren Einblick in die Entwicklung der bislang rätselhaften Sternsysteme erhalten. Befinden sich diese Galaxien in Galaxienhaufen oder abseits davon in kosmischen Leerräumen, den so genannten Voids? Wie sieht ihre innere Struktur aus? Antworten auf diese Fragen können Aufschluss darauf geben, wo die „roten Nuggets“ im heutigen Kosmos geblieben sind. Quelle: arxiv.org/abs/1309.2948