Ferne Galaxie in einem Hubble Ultra Deep Field-Bild. Bildnachweis: Hubble. Klicken um zu vergrößern.
Zwei der großen Observatorien der NASA, das Spitzer- und das Hubble-Weltraumteleskop, haben sich zusammengetan, um die Sterne in mehreren entfernten Galaxien zu „wiegen“. Eine dieser Galaxien, eine der entferntesten, die jemals gesehen wurde, scheint ungewöhnlich massiv und ausgereift für ihren Platz im jungen Universum zu sein.
Für Astronomen war dies eine Überraschung, da die frühesten Galaxien im Universum allgemein als viel kleinere Assoziationen von Sternen angesehen werden, die sich allmählich zu großen Galaxien wie unserer Milchstraße zusammenschlossen.
„Diese Galaxie mit dem Namen HUDF-JD2 scheint sich innerhalb der ersten paar hundert Millionen Jahre nach dem Urknall schnell vergrößert zu haben. Es hat ungefähr achtmal mehr Masse in Sternen erzeugt als in unserer eigenen Milchstraße, und dann hat es genauso plötzlich aufgehört, neue Sterne zu bilden “, sagte Bahram Mobasher vom Space Telescope Science Institute in Baltimore und der Europäischen Weltraumorganisation in Paris .
Die Galaxie wurde unter ungefähr 10.000 anderen in einem kleinen Himmelsfeld namens Hubble Ultra Deep Field (UDF) lokalisiert. Es wird angenommen, dass die Galaxie ungefähr so weit entfernt ist wie die entferntesten bekannten Galaxien. Es ist eine Ära, in der das Universum nur 800 Millionen Jahre alt war. Das sind ungefähr fünf Prozent des Alters des Universums von 14 Milliarden Jahren.
Wissenschaftler, die die UDF untersuchten, fanden diese Galaxie in Hubbles Infrarotbildern. Sie erwarteten, dass es jung und klein sein würde, wie andere bekannte Galaxien in ähnlichen Entfernungen. Stattdessen fanden sie Beweise dafür, dass die Galaxie bemerkenswert ausgereift und viel massereicher ist und ihre Sterne schon lange an Ort und Stelle zu sein scheinen.
Hubbles UDF-Bild mit optischem Licht ist das tiefste Bild, das jemals aufgenommen wurde, aber diese Galaxie war nicht offensichtlich. Dies weist darauf hin, dass ein Großteil des optischen Lichts der Galaxie durch Milliarden von Lichtjahren durch dazwischenliegendes Wasserstoffgas absorbiert wurde. Die Galaxie wurde mit der Nahinfrarotkamera und dem Multi-Objekt-Spektrometer von Hubble nachgewiesen. Es wurde auch von einer Infrarotkamera am Very Large Telescope (VLT) am European Southern Observatory erfasst. Bei diesen längeren Infrarotwellenlängen ist es sehr schwach und rot.
Die große Überraschung ist, wie viel heller die Galaxie in noch längerwelligen Infrarotbildern des Spitzer-Weltraumteleskops ist. Spitzer reagiert empfindlich auf das Licht älterer, roterer Sterne, die den größten Teil der Masse in einer Galaxie ausmachen sollten. Die Infrarothelligkeit der Galaxie lässt darauf schließen, dass sie massiv ist. "Dies wäre auch heute noch eine ziemlich große Galaxie", sagte Mark Dickinson vom National Optical Astronomy Observatory in Tucson, Arizona. "Zu einer Zeit, als das Universum nur 800 Millionen Jahre alt war, ist es positiv gigantisch", fügte er hinzu.
Spitzer-Beobachtungen wurden auch unabhängig von Laurence Eyles von der University of Exeter in Großbritannien und Haojing Yan vom Spitzer Science Center in Pasadena, Kalifornien, berichtet. Sie enthüllten auch Hinweise auf reife Sterne in gewöhnlicheren, weniger massiven Galaxien in ähnlichen Entfernungen, wenn Das Universum war weniger als eine Milliarde Jahre alt.
Die neuen Beobachtungen von Mobasher erweitern diese Vorstellung von überraschend reifen „Baby-Galaxien“ auf ein Objekt, das vielleicht zehnmal massereicher ist und dessen Sterne noch früher in der Geschichte des Universums zu bilden schienen.
Mobashers Team schätzte die Entfernung zu dieser Galaxie, indem es Informationen aus den Beobachtungen von Hubble, Spitzer und VLT kombinierte. Die relative Helligkeit der Galaxie bei verschiedenen Wellenlängen wird vom expandierenden Universum beeinflusst und ermöglicht es Astronomen, ihre Entfernung abzuschätzen. Sie können sich auch ein Bild von der Zusammensetzung der Galaxie in Bezug auf die Masse und das Alter ihrer Sterne machen. Die nächste Generation von Teleskopen wie das Infrarot-Weltraumteleskop James Webb wird benötigt, um die Entfernung der Galaxie zu bestätigen.
Während Astronomen im Allgemeinen glauben, dass die meisten Galaxien durch Zusammenschlüsse kleinerer Galaxien stückweise gebaut wurden, deutet die Entdeckung dieses Objekts darauf hin, dass sich zumindest einige Galaxien vor langer Zeit schnell gebildet haben. Für eine so große Galaxie wäre dies ein enorm explosives Ereignis der Sterngeburt gewesen. Die Ergebnisse von Mobasher werden am 20. Dezember im Astrophysical Journal veröffentlicht.
Elektronische Bilder aus der Forschung und Informationen im Internet finden Sie unter: http://hubblesite.org/news/2005/28
Originalquelle: Hubble-Pressemitteilung
