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Lyman-Alpha-Blobs

Erste Galaxien entstanden mit großem Feuerwerk

Kombinierte Aufnahme eines LAB (Infrarot bis Röntgen)
Kombinierte Aufnahme eines LAB (Infrarot bis Röntgen) | Dieses Komposit wurde aus Aufnahmen zahlreicher Weltraum- und erdgebundener Teleskope zusammengesetzt. Sie zeigt eine Struktur im Sternbild Wassermann zu einer Zeit, als das Universum etwa zwei Milliarden Jahre alt war.
  • Gelb: Die Wolke (Blob) aus angeregtem, ultraviolett leuchtendem Wasserstoff, aufgenommen vom Subaru-Teleskop auf dem Mauna Kea in Hawaii.
  • Weiß: Zahlreiche Galaxien im sichtbaren Licht aus einer Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble.
  • Rot: Heißes Gas um die Galaxien, aufgenommen im Infraroten vom Spitzer-Weltraumteleskop.
  • Blau: Eine extrem helle Röngenquelle, aufgefangen vom Chandra-Satelliten. Sie deutet auf ein aktives extrem massereiches Schwarzes Loch hin, das vermutlich gerade in seiner Entstehung begriffen ist.
Eine gemeinsame Untersuchung mit einigen der größten bodengebundenen und weltraumgestützten Teleskopen zeigt die ersten Galaxien im Universum in einer sehr aktiven Phase. Die Bilder liefern zudem eine Erklärung für die seit etwa zehn Jahren bekannten so genannten Lyman-Alpha-Blobs (LABs). Dies sind riesige leuchtende Wasserstoffwolken in einer Entfernung, die einer Zeit zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall entspricht.

Bei den Gebilden von der mehrfachen Größe des Milchstraßensystems handelt es sich offenbar um bei der Galaxienbildung übrig gebliebenes Gas, das von zahlreichen jungen Galaxien mit ihren aktiven Zentren weggeblasen und dabei zum Leuchten angeregt wird. Bisher war unklar, welcher Prozess die Wasserstoffwolken anregt und welche Rolle diese im frühen Universum spielten.

Nach gängigen Theorien bildeten sich die Galaxien aus großen Gaswolken, die unter ihrer eingenen Schwerkraft in sich zusammenfielen. Durch den steigenden Druck müssten sich diese primordialen Wasserstoffwolken stark aufgeheizt haben. Einige Wissenschaftler nahmen daher an, dass die LABs genau dieses Stadium darstellen. Die neuen Bilder offenbaren im Inneren der Wolken jedoch bereits entwickelte Galaxien mit starker Sternentstehung und wachsenden extrem massereichen Schwarzen Löchern in ihren Zentren. LABs sind also offenbar ein späteres Stadium bei der Geburt eines Galaxienhaufens.

Illustration einer Galaxie innerhalb eines Blobs | Dieses Gemälde zeigt eine junge Galaxie innerhalb eines Lyman-Alpha-Blobs, wie sie aus der Nähe betrachtet aussehen könnte. Zahlreiche entstehende Sterne und das schnell wachsende Schwarze Loch im Zentrum verursachen starke Strahlung, die den umgebenden Wasserstoff zum Leuchten anregt und ihn von der Galaxie fortbläst.
Die Blobs speisen die jungen Galaxien nur bis zu einem gewissen Zeitpunkt, ab dem die Sternbildungsraten und der Druck der Gasjets aus den galaktischen Zentren zu stark werden. Danach wird weiteres Gas von den Galaxien aus ihrem Umfeld einfach weggeblasen und dabei noch in sehr großer Entfernung zum Leuchten angeregt.

Letztlich wird das Gas des Blobs immer weiter zerstreut und wird zum dünnen intergalaktischen Medium, das heute noch zwischen den Galaxien existiert. Somit könnte auch geklärt sein, warum das intergalaktische Medium wesentlich heißer ist, als von bisherigen Theorien vorhergesagt.

Ralf Strobel

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