Detektion von Metallen in unsichtbaren Galaxien. Bildnachweis: ESO Zum Vergrößern anklicken
Astronomen, die die einzigartigen Fähigkeiten des hochauflösenden Spektrographen UVES auf dem Very Large Telescope von ESO nutzen, haben im fernen Universum eine metallreiche Wasserstoffwolke gefunden. Das Ergebnis kann helfen, das Problem des fehlenden Metalls zu lösen, und gibt Aufschluss darüber, wie sich Galaxien bilden.
"Unsere Entdeckung zeigt, dass signifikante Mengen von Metallen in sehr abgelegenen Galaxien zu finden sind, die zu schwach sind, um direkt gesehen zu werden", sagte C ?? bf? Line P ?? bf? Roux (ESO), Hauptautor des Papiers Präsentation der Ergebnisse.
Die Astronomen untersuchten das Licht eines 9 Milliarden Lichtjahre entfernten Quasars, der teilweise von einer ansonsten unsichtbaren Galaxie absorbiert wird, die 6,3 Milliarden Lichtjahre entfernt entlang der Sichtlinie sitzt.
Die Analyse des Spektrums zeigt, dass diese Galaxie viermal mehr Metalle enthält als die Sonne. Dies ist das erste Mal, dass man in einem sehr entfernten Objekt eine so große Menge an „Metallen“ findet. Die Beobachtungen zeigen auch, dass die Galaxie sehr staubig sein muss.
Fast alle im Universum vorhandenen Elemente wurden in Sternen gebildet, die selbst Mitglieder von Galaxien sind. Durch Schätzung der Anzahl der Sterne, die sich im Laufe der Geschichte des Universums gebildet haben, kann geschätzt werden, wie viel Metalle hätten produziert werden sollen. Diese scheinbar unkomplizierte Argumentation ist jedoch seit einigen Jahren mit einem offensichtlichen Widerspruch konfrontiert: Die Addition der heute in entfernten astronomischen Objekten beobachtbaren Metallmenge bleibt hinter dem vorhergesagten Wert zurück. Wenn der Beitrag der jetzt in kosmologischen Entfernungen beobachteten Galaxien zu dem des intergalaktischen Mediums addiert wird, beträgt die Gesamtmenge nicht mehr als ein Zehntel der erwarteten Metalle.
Das Studium entfernter Galaxien ist jedoch eine schwierige Aufgabe. Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto schwächer ist sie und die kleinen oder an sich schwachen werden nicht beobachtet. Dies kann zu starken Verzerrungen bei den Beobachtungen führen, da nur die größten und aktivsten Galaxien aufgenommen werden.
Astronomen haben sich daher andere Möglichkeiten ausgedacht, um entfernte Galaxien zu untersuchen: Sie verwenden Quasare, höchstwahrscheinlich die hellsten bekannten entfernten Objekte, als Leuchtfeuer im Universum.
Interstellare Gaswolken in Galaxien, die sich zwischen den Quasaren und uns auf derselben Sichtlinie befinden, absorbieren Teile des von den Quasaren emittierten Lichts. Das resultierende Spektrum zeigt folglich dunkle „Täler“, die bekannten Elementen zugeordnet werden können. So können Astronomen die Menge der in diesen Galaxien vorhandenen Metalle - die praktisch unsichtbar sind - in verschiedenen Epochen messen.
"Dies kann am besten mit hochauflösenden Spektrographen auf den größten Teleskopen wie dem UV- und Visible Echelle-Spektrographen (UVES) auf dem 8,2-m-Teleskop Kueyen der ESO am Paranal Observatory erreicht werden", erklärte P ?? bf? Mehlschwitze.
Ihr Team untersuchte detailliert das Spektrum des Quasars SDSS J1323-0021, das klare Hinweise auf die Absorption durch eine Wolke aus Wasserstoff und Metallen zwischen dem Quasar und uns zeigt. Nach einer sorgfältigen Analyse des Spektrums stellten die Astronomen fest, dass dieses „System“ viermal zinkreicher ist als die Sonne. Andere Metalle wie Eisen scheinen zu Staubkörnern kondensiert zu sein.
"Wenn eine große Anzahl solcher" unsichtbaren "Galaxien mit hohem Metallgehalt entdeckt würde, könnten sie das Problem der fehlenden Metalle erheblich lindern", sagte Peroux.
Originalquelle: ESO-Pressemitteilung
