Es war einmal, bevor unsere Sonne und Erde existierten, wurden ferne Galaxien geschaffen. Durch die Kombination der akuten Sicht des Hubble-Weltraumteleskops mit dem Spektrographen des Very Large Telescope haben Astronomen nun außergewöhnliche 3D-Ansichten entfernter Galaxien erhalten, die gesehen wurden, als das Universum die Hälfte seines gegenwärtigen Alters hatte. Mit Blick auf dieses einzigartige „Geschichtsbuch“ unseres Universums hoffen die Wissenschaftler, das Rätsel zu lösen, wie sich Galaxien in der fernen Vergangenheit gebildet haben.
Mit Hubble können feine Details von Galaxien gesehen werden, während der FLAMES / GIRAFFE-Spektrograph des VLT simultane Spektren von kleinen Bereichen ausgedehnter Objekte erhalten und die Bewegungen des Gases in diesen entfernten Galaxien auflösen kann.
"Diese einzigartige Kombination von Hubble und VLT ermöglicht es uns, entfernte Galaxien fast so gut zu modellieren, wie wir sie schließen können", sagte François Hammer, der das Team leitete. „Mit FLAMES / GIRAFFE können wir jetzt die Geschwindigkeit des Gases an verschiedenen Stellen in diesen Objekten messen. Dies bedeutet, dass wir sehen können, wie sich das Gas bewegt, was uns eine dreidimensionale Ansicht der Galaxien auf halber Strecke des Universums ermöglicht. “
Das Team hat die Geschichte von ungefähr hundert entfernten Galaxien rekonstruiert, die sowohl mit Hubble als auch mit GIRAFFE auf dem VLT beobachtet wurden. Die ersten Ergebnisse liegen vor und haben bereits nützliche Erkenntnisse für drei Galaxien geliefert.
In einer Galaxie enthüllte GIRAFFE eine Region voller ionisierter Gase, dh heißes Gas, das aus Atomen besteht, denen ein oder mehrere Elektronen entzogen wurden. Dies ist normalerweise auf das Vorhandensein sehr heißer, junger Sterne zurückzuführen. Hubble entdeckte jedoch selbst nach mehr als elf Tagen in der Region keine Sterne! "Diese ungewöhnliche Galaxie hat eindeutig einige verborgene Geheimnisse", sagte Mathieu Puech, Hauptautor eines der Artikel, die über diese Studie berichten. Vergleiche mit Computersimulationen legen nahe, dass die Erklärung in der Kollision zweier sehr gasreicher Spiralgalaxien liegt. Die durch die Kollision erzeugte Wärme würde das Gas ionisieren und es zu heiß machen, als dass sich Sterne bilden könnten.
Eine andere Galaxie, die die Astronomen untersuchten, zeigte den gegenteiligen Effekt. Dort entdeckten sie eine bläuliche Zentralregion, die von einer rötlichen Scheibe umgeben war, die fast vollständig von Staub verdeckt war. "Die Modelle deuten darauf hin, dass Gas und Sterne sich schnell nach innen drehen könnten", sagte Hammer. Dies könnte das erste Beispiel für eine Disc sein, die nach einer größeren Fusion neu erstellt wurde.
Schließlich identifizierten die Astronomen in einer dritten Galaxie eine sehr ungewöhnliche, extrem blaue, längliche Struktur - einen Balken - bestehend aus jungen, massiven Sternen, die in nahe gelegenen Galaxien selten beobachtet werden. Vergleiche mit Computersimulationen zeigten den Astronomen, dass die Eigenschaften dieses Objekts durch eine Kollision zwischen zwei Galaxien ungleicher Masse gut reproduziert werden.
„Die einzigartige Kombination von Hubble und FLAMES / GIRAFFE am VLT ermöglicht es, entfernte Galaxien detailliert zu modellieren und einen Konsens über die entscheidende Rolle von Galaxienkollisionen für die Bildung von Sternen in einer fernen Vergangenheit zu erzielen“, sagt Puech. „Weil wir jetzt sehen können, wie sich das Gas bewegt, können wir die Masse und die Umlaufbahnen der Ahnengalaxien relativ genau zurückverfolgen. Hubble und das VLT sind Echtzeit-Maschinen zur Erforschung der Geschichte des Universums “, fügte Sébastien Peirani hinzu, Hauptautor eines anderen Papiers, das über diese Studie berichtet.
Die Astronomen erweitern ihre Analyse nun auf die gesamte beobachtete Galaxienprobe. "Der nächste Schritt wird dann sein, dies mit näheren Galaxien zu vergleichen und so ein Bild der Entwicklung der Galaxien in den letzten sechs bis acht Milliarden Jahren, dh über dem halben Alter des Universums, zusammenzustellen", sagte Hammer.
Quelle: ESO
