Die Spinnennetz-Galaxie MRC 1138-262 ist eine Radiogalaxie, die in ihrem Zentrum ein extrem massereiches Schwarzes Loch enthält. In ihrem Umfeld befinden sich Hunderte von kleineren Galaxien – gemeinsam sind sie der Prototyp eines jungen Galaxienhaufens in seiner Entstehung. Der Komplex wird bei einer Rotverschiebung von rund z = 2,2 beobachtet und befindet sich daher aktuell in einer Entfernung von rund 18 Milliarden Lichtjahren. Er zeigt, wie sich Galaxien vor mehr als zehn Milliarden Jahren im jungen Universum bildeten, und ist damit von besonderem Interesse für die Forschung. Ein Team um Helmut Dannerbauer vom Institut für Astrophysik in Wien beobachtete nun mit dem Atacama Pathfinder Experiment (APEX) einen Himmelsbereich von rund 140 Quadratbogenminuten um MRC 1138-262 bei einer Wellenlänge von rund 870 Mikrometern. Das Teleskop befindet sich auf der Hochebene Chajnantor in der Atacama-Region in Chile und ist für Beobachtungen in diesem Bereich an der Grenze zwischen Infrarotlicht und Radiowellen ausgelegt. Dabei gelang es den Astronomen durch den Staub in der Region hindurchzublicken, um ein genaueres Bild des Gebiets zu erhalten. Auf diese Weise entdeckten sie 16 neue Galaxien.

Spinnennetzgalaxie mit Weltraumteleskop Hubble
© NASA / ESA / George Miley and Roderik Overzier (Leiden Observatory, the Netherlands)
(Ausschnitt)
 Bild vergrößernDie Spinnennetz-Galaxie im Blick von Hubble
Die Aufnahme mit dem Weltraumteleskop Hubble zeigt die Spinnennetz-Galaxie MRC 1138-262 im Zentrum eines frühen Galaxienhaufens. Hunderte weitere Galaxien gehören dem gravitativ gebundenen Komplex an.

Mit Hilfe von ergänzenden Beobachtungen bei weiteren Wellenlängen ließen sich die Rotverschiebungen der Quellen und damit ihre Abstände bestimmen. Es stellte sich heraus, dass mindestens acht der entdeckten Galaxien ähnliche Entfernungen wie MRC 1138-262 aufweisen und somit vermutlich mit dem Galaxienhaufen in Verbindung stehen. Sie befinden sich alle in einem vergleichsweise kompakten Bereich mit einer Ausdehnung von rund 6,5 Millionen Lichtjahren und machen sich durch intensive Sternentstehung bemerkbar. Mit einem Äquivalent von mehr als 40 Sonnenmassen an neuen Sternen pro Jahr innerhalb eines Volumens von einer Million Kubiklichtjahren übersteigt die Rate der Sternentstehung in den neuen Quellen die bei diesen Entfernungen typische Produktionsrate um das Vierfache.

Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass die nun entdeckten jungen Galaxien nicht symmetrisch um die zentrale Spinnennetz-Galaxie angeordnet sind. Sie konzentrieren sich zu einer Seite hin, und ihre Anordnung erinnert an die bereits bekannten filamentartigen Strukturen in dem Haufen, die im Licht der Wasserstoffemissionslinie H-alpha entdeckt wurden.

Die Arbeit zeigt auf, dass die Erforschung der Strukturbildung in weit entfernten und jungen Galaxienhaufen mit Hilfe von Beobachtungen bei Wellenlängen unterhalb eines Millimeters möglich und viel versprechend ist. Eine genauere Analyse der Strukturen wird aber erst mit Auflösungen unter einer Bogensekunde möglich sein, wie sie beispielsweise mit dem Observatorium ALMA erreicht wird.