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Frühes Universum: Galaxie bricht Entfernungsrekord

Simulation von Galaxien im frühen Universum
Mit dem Weltraumteleskop Hubble hatten Astronomen 2009 unter anderen die lichtschwache Galaxie UDFy-38135539 als Kandidaten für das am weitesten entfernte Objekt im uns bekannten Universum ausgemacht. Nun konnte ein Forscherteam diesen Rekord mit dem Very Large Telescope in Chile bestätigen. Ihren Analysen zufolge existierte die Galaxie bereits als das Universum erst 600 Millionen Jahre alt war.

Matt Lehnert vom Observatoire de Paris führten spektroskopische Untersuchungen des extrem schwachen Leuchtens von UDFy-38135539 durch und bestimmten einen als Rotverschiebung bekannten Effekt. Die Wellenlänge des ausgesendeten Galaxienlichts wurde nämlich auf ihrem Weg zur Erde durch die Expansion des Universums gedehnt. Und das Maß der Verschiebung im Strahlungsspektrum lässt auf die Entfernung des beobachteten Objekts zurückschließen. Im Fall von UDFy-38135539 berechneten die Wissenschaftler eine Rotverschiebung von 8,6. Die bisherigen Rekordhalter besitzen Werte von 8,2 (Gammastrahlenausbruch GRB 090423) und 7 (Galaxie).

Simulierte Galaxien
Simulierte Galaxien | Simulation von Galaxien im frühen Universum während der Epoche der Reionisation.
Das von UDFy-38135539 empfangene Licht wurde weniger als 600 Millionen Jahre nach dem Urknall ausgesendet, erläutern die Astronomen um Lehnert. Damals war das Universum noch nicht vollständig durchsichtig: Ein großer Teil des Raumes war von einem Nebel aus Wasserstoffgas ausgefüllt, der das intensive ultraviolette Licht der jungen Galaxien absorbierte. Durch den Einfluss der ultravioletten Strahlung klarte der Nebel allmählich auf. Diese Epoche in der Geschichte des Kosmos heißt Reonisationsära.

Es handelt sich nun um die ersten gesicherten Beobachtungen einer Galaxie, deren Licht den undurchsichtigen Wasserstoffnebel im frühen Universum durchdringt, so die Wissenschaftler. Überraschend sei dabei, dass das Leuchten von UDFy-38135539 selbst nicht intensiv genug gewesen sein dürfte, um einen Weg durch den Nebel zu bahnen. "Es muss also andere, vermutlich schwächere und weniger massereiche Begleitergalaxien geben, die ebenfalls dazu beigetragen haben, den Raum um UDFy-38135539 transparent zu machen", erklärt Mark Swinbank von der University of Durham, Koautor der Studie.

UDFy-38135539 dürfte den Rekord allerdings nicht lange halten. Denn während dessen Distanz derzeit noch an die Grenzen heutiger Teleskope und Instrumente stößt, sollten zukünftige Teleskope – wie etwa das European Extremely Large Telescope der ESO – derartige Messungen ganz alltäglich machen.
42. KW 2010

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 42. KW 2010

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  • Quellen
Lehnert, M. D. et al.: Spectroscopic confirmation of a galaxy at redshift z = 8.6. In: Nature 467, S. 940–942, 2010.

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