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Kosmologie: Galaxie aus der kosmischen Frühzeit

Reionisation des WeltallsLaden...
Hubble-Aufnahme der am weitesten entfernten GalaxieLaden...
Hubble-Aufnahme der am weitesten entfernten Galaxie | Die Galaxie UDFy-38135539 existierte bereits 600 Millionen Jahre nach dem Urknall.
Schon 2009 registrierte das NASA-Weltraumteleskop Hubble die extrem schwachen Signale der Galaxie UDFy-38135539. Nun stellten Forscher um Matt Lehnert vom Observatoire de Paris fest, dass dieses Himmelsobjekt eine Rekordentfernung von über 13 Milliarden Lichtjahren hat. Es existierte demnach bereits 600 Millionen Jahre nach dem Urknall, als das Universum sich in der so genannten Reionisationsepoche befand. Damals füllte undurchsichtiges Wasserstoffgas noch große Teile des Weltalls aus; die ultraviolette Strahlung der ersten Sterne und Galaxien ionisierte die Moleküle, wodurch der "Nebel" allmählich aufklarte.

Um die Entfernung von UDFy-38135539 zu bestimmen, nahmen die Astronomen mit Hilfe des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile das Spektrum der Galaxie auf und durchsuchten es nach der Wellenlänge, bei der eine bestimmte Emissionslinie des Wasserstoffs auftritt. Daraus ermittelten sie eine Rotverschiebung von z=8,6; der bisherige Rekordhalter war ein Gammastrahlenausbruch mit z=8,2. Die fernste zuvor bekannte Galaxie brachte es sogar nur auf z=6,96.

Reionisation des WeltallsLaden...
Reionisation des Weltalls | Als sich das Universum nach dem Urknall abkühlte, vereinigten sich Protonen und Elektronen des ursprünglichen Plasmas zu undurchsichtigem, neutralem Wasserstoffgas. Die ersten Sterne und Galaxien ionisierten mit ihrer ultravioletten Strahlung diesen „Nebel“ wieder, so dass das Weltall transparent wurde. Die Grafik veranschaulicht diese Reionisationsphase. Schwarze Bereiche stellen die noch undurchsichtigen Regionen dar und blaue die schon ionisierten. Die Ionisationsfronten erscheinen in rot.
UDFy-38135539 ist von einer überraschend großen Blase aus ionisiertem Gas umgeben. Seine Strahlung dürfte für deren Bildung nicht ausgereicht haben. „Es muss noch andere Begleitgalaxien geben, die dazu beitrugen, den Raum transparent zu machen", erklärt Mark Swinbank von der University of Durham (England). Künftige Teleskope wie das für 2018 geplante European Extremely Large Telescope der ESO könnten diese Begleiter – und vielleicht noch ältere Objekte – aufspüren.

Manuela Kuhar

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