Astronomen haben zwei der entferntesten Galaxien entdeckt, die jemals gesehen wurden, als das Universum nur 700 Millionen Jahre alt war. Die Astronomen führten anschließend Beobachtungen mit dem Spitzer-Weltraumteleskop durch, um ihre Entfernung und ihr Alter zu bestätigen. Es wird angenommen, dass die Galaxien zwischen 50 und 300 Millionen Jahre alt sind und nur 1% der Masse unserer eigenen Milchstraße ausmachen.
Astronomen haben erstaunliche Bilder von zwei der entferntesten Galaxien gemacht, die jemals gesehen wurden. Die bei tiefen Wellenlängen aufgenommenen Ultradeep-Bilder bestätigen zum ersten Mal, dass diese himmlischen Engel real sind. Die Forscher * sind nun in der Lage, Galaxien zu wiegen und ihr Alter früher als je zuvor zu bestimmen. Sie liefern wichtige Hinweise auf die evolutionären Ursprünge von Galaxien wie unserer Milchstraße. Die Arbeit erscheint in der Ausgabe vom 1. Oktober von Astrophysical Journal Letters.
Carnegie Fellow Ivo Labbé untersuchte zusammen mit Rychard Bouwens und Garth Illingworth vom UCO / Lick Observatory der University of California in Santa Cruz und Marijn Franx vom Leiden Observatory Galaxien im Hubble Ultra Deep Field (HUDF) mit dem Sensitiven Infrarot-Array-Kamera (IRAC) an Bord des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA. Das HUDF, das Ende 2003 vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA gescannt wurde, ist nach wie vor die tiefste Ansicht, die jemals bei sichtbaren Wellenlängen und Wellenlängen im nahen Infrarot aufgenommen wurde.
Die beiden Galaxien sind zu sehen, als das Universum noch ein Baby war - 700 Millionen Jahre nach dem Urknall oder fünf Prozent des gegenwärtigen Alters des Universums. Sie gehören zu einer wertvollen kleinen Probe ähnlich alter Galaxien, die vor zwei Jahren von Bouwens, Illingworth und Franx entdeckt und letzten Monat eingehend in der Natur analysiert wurden. Das relative Defizit solcher weit entfernten Lichtquellen deutet darauf hin, dass sich in dieser frühen Periode schnell Galaxien von einer sehr kleinen Anzahl von Sternen zu den massiven Galaxien aufbauten, die wir zu späteren Zeiten sehen.
Da es so wenige von ihnen gibt, ist es von größter Bedeutung, die Existenz der entfernten Galaxien zu überprüfen und ihre Eigenschaften zu messen. Die neuen Beobachtungen von Spitzer im mittleren Infrarot waren für das Team von Labbé von wesentlicher Bedeutung, da die Analysen allein anhand der Hubble-Daten nicht möglich waren.
"Spitzer ist eine erstaunliche kleine Maschine", sagte Labbé. "Es ist eine bemerkenswerte Leistung, dass ein kleines 0,85-Meter-Teleskop Quellen in einer Entfernung von 12,7 Milliarden Lichtjahren sehen kann." Obwohl Astronomen bereits weit entfernte Galaxien beobachtet haben, sind dies die am weitesten entfernten, für die detaillierte physikalische Eigenschaften berechnet wurden. „Ich bin sicher, dass wir die Existenz dieser Galaxien ohne Spitzer nicht hätten bestätigen können, geschweige denn ihre Sternmasse und ihr Alter berechnen können“, fügte Labbé hinzu.
Die beiden Galaxien waren zwischen 50 und 300 Millionen Jahre alt - nach galaktischen Maßstäben selbst Säuglinge - und wogen etwa hundertmal weniger als unsere ausgewachsene Milchstraße. Das Alter und die Massen deuten darauf hin, dass sie bereits viel früher, etwa 500 bis 600 Millionen Jahre nach dem Urknall, vorhanden waren. Sie könnten zu den ersten galaktischen Systemen gehören, die kurz nach den ersten Sternen im Universum gebildet werden, was bedeutet, dass zukünftige Untersuchungen leuchtende Galaxien möglicherweise noch früher als die von Labbé und seinen Kollegen gemessenen aufdecken.
Die ersten 500 Millionen Jahre nach dem Urknall sind den Astronomen als "The Dark Ages" bekannt, weil das Universum mit Wolken aus neutralem Wasserstoffgas gefüllt war, die Galaxien aus unserer Sicht verdeckten. Astronomen theoretisieren, dass neu gebildete Galaxien genug Strahlung emittieren, um durch den kosmischen Nebel zu brennen, und das Universum zuerst in einen wogenden Plasmaschaum und schließlich in den transparenten Zustand verwandeln, den es heute ist.
Das Team untersuchte, ob die Sternentstehung in den Galaxien für die Beseitigung dieses Dunstes verantwortlich sein könnte, aber ihre Berechnungen deuteten darauf hin, dass die Galaxien in dieser Studie zu klein und zu wenig sind. Bouwens sagte: "Höchstwahrscheinlich existieren zu diesen frühen Zeiten viel mehr Galaxien, aber sie sind schwächer als wir mit aktuellen Teleskopen sehen können."
Hilfe ist auf dem Weg. Im nächsten Jahr sollen auf Hubble neue leistungsstarke Instrumente installiert werden. Im nächsten Jahrzehnt wird die nächste Generation von Teleskopen wie das James Webb-Weltraumteleskop und geplante bodengestützte Teleskope der 30-Meter-Klasse auf den Markt kommen. Deshalb bleibt Labbé optimistisch. „Ich vermute, dass der HUDF noch viele weitere Geheimnisse preiszugeben hat. Mit den neuen Instrumenten und Teleskopen sollten wir in der Lage sein, noch viele weitere Entdeckungen aus diesem relativ winzigen Splitter des Himmels herauszuholen. “
Originalquelle: Pressemitteilung der Carnegie Institution
