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News: Astronomen entdecken eine der wohl jüngsten Galaxien

Die beiden Weltraumteleskope Hubble und Spitzer fotografierten eine Galaxie im Sternbild Jungfrau, die nur etwa 700 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden ist. Sie gehört damit wahrscheinlich zu denjenigen, die das dunkle Zeitalter des Universums beendet haben.
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Möglich wurde der Fund erst durch einen Trick der Natur: A1689-zD1, wie das Objekt heißt, liegt von der Erde aus gesehen hinter dem mehr als zwei Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienhaufen Abell 1689, benannt nach dem amerikanischen Astronomen George Ogden Abell. Die enorme Schwerkraft dieses Haufens bewirkt, dass hinter ihm liegende Objekte wie durch eine Lupe vergrößert werden. Erst durch diesen so genannten Gravitationslinseneffekt ist die Galaxie sichtbar, deren Licht beinahe 13 Milliarden Jahre benötigt, um uns zu erreichen.
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Der Galaxienhaufen Abell 1689 | Die Schwerkraft des Galaxienhaufens verzerrt das Licht hinter ihm stehender Objekte strichförmig oder gar bogenförmig. Gleichzeitig wird ihre Helligkeit vergrößert, wodurch Astronomen weiter in die Vergangenheit blicken können als es ohne den Linseneffekt möglich wäre. Der markierte Bereich kennzeichnet die Position von A1689-zD1 (Detailaufnahmen weiter unten)


A1689-zD1 weist nur einige wenige Millionen Sonnenmassen und einen Durchmesser von etwa 2000 Lichtjahren auf, also einen winzigen Bruchteil unseres Milchstraßensystems. „Dieser Galaxientyp ist nicht ungewöhnlich für das frühe Universum“, sagte Larry Bradley, Projektleiter an der Johns Hopkins Universität in Baltimore. In dieser Entfernung blicken wir in die kosmische Kinderstube. Momentan bilden sich in der Galaxie in rascher Abfolge neue Sterne, sie wächst also gewissermaßen noch. Nach dieser ungestümen Phase wird sie wesentlich größer sein als die jetzt beobachtete Geburtsstätte.
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Infrarotaufnahme (Ausschnittsvergrößerung) | Das Weltraumteleskop Hubble fotografierte die rund 13 Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie A1689-zD1 (heller Fleck in der Bildmitte) im Infrarotlicht.


„Vermutlich sehen wir hier eins der Objekte, die für das Ende des dunklen Zeitalters verantwortlich sind“, so Bradley. Als dunkles Zeitalter bezeichnen die Astronomen die Periode zwischen 400 000 Jahren nach dem Urknall bis zum Zünden der ersten Sternengeneration, die den Kosmos mit ihrem Licht erhellte, etwa eine Milliarde Jahre nach dem Big Bang. Zu Beginn dieser Zeitspanne hatte sich das Universum genügend abgekühlt, damit sich Wolken aus Wasserstoff bilden konnten, aus denen später die ersten Sonnen wurden.
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Infrarotaufnahme (Ausschnittsvergrößerung) | Auch das Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer nahm A1689-zD1 (Bildmitte) ins Visier.


Trotz der natürlichen Vergrößerung durch die Gravitationslinse, mit der die Helligkeit der Galaxie um fast das Zehnfache angestiegen ist, gelingt es mit den derzeitigen Teleskopen nicht, Details in der urzeitlichen Welteninsel auszumachen.

Solch weit entfernte Objekte lassen sich aufgrund der Rotverschiebung nur noch im Infrarotbereich beobachten. Die Wissenschaftler warten nun auf den Start des James Webb Space Telescopes JWST. Der Nachfolger von Hubble besitzt einen wesentlich größeren Spiegel als sein Vorgänger und wird so in der Lage sein, die frühesten Galaxien detaillierter abzubilden. „A1689-zD1 wird sicher eines der ersten Objekte sein, die wir mit dem JWST anpeilen“, meinte Holland Ford vom Entdeckerteam.

Auch das Atacama Large Millimeter Array ALMA in den chilenischen Anden wird prädestiniert sein, um Galaxien am Rande des sichtbaren Universums zu untersuchen. Nach ihrer Fertigstellung im Jahr 2012 ist ALMA das leistungsfähigste Radioteleskop der Welt und kann Beobachtungen mit dem JWST wirkungsvoll ergänzen.

Die Astronomen planen nun weitere Messungen mit dem Keck-Teleskop auf dem Mauna Kea in Hawaii, um die Entfernungsangaben von A1689-zD1 zu bestätigen.

MS

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