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News: Spektakulärer Fang im frühen Universum

Radiogalaxie  J123711: leise im Submillimeter
Einem internationalen Team von Astronomen ist mit einer neuen Methode der Einblick in die vielleicht aktivste Phase der Sternentstehung kurz nach dem Urknall gelungen. Scott Chapman und Caitlin Casey von der Universität von Cambridge und ihre Kollegen legen die Ergebnisse zweier korrespondierender Studien vor, die die Untersuchung von Starbursts – stürmischer Sternentstehung – in Galaxien recht kurz nach dem Urknall zum Ziel hatten.

Mark II und das Lovell-Radioteleskop | Diese beiden Parabolantennen (vorne das Mark II, hinten das bekanntere Lovell Telescope) sind das Herz des Jodrell Bank Observatory nahe Manchester und Teil des Interferometrieprojekts Merlin, das aus insgesamt sieben Radioteleskopen in England und Wales besteht.
Vor rund zehn Jahren war mit dem James-Clark-Maxwell- Teleskop auf Hawaii bei Beobachtungen im Submillimeterbereich eine neue Klasse von Galaxien aufgespürt worden. In diesen entstehen sehr viele Sterne aus dichtem Gas, das sich durch die Strahlung des beigemischten kühlen Staubs verrät. Ihre Wellenlänge liegt zwischen dem Radio- und dem Infrarotbereich, die Astronomen tauften diese Objekte deshalb Submillimetergalaxien (SMGs). Bald hatten sie jedoch den Verdacht, dass es eine zusätzliche Klasse von Welteninseln geben könnte, deren Staub eine höhere Temperatur aufweist. Sie konnten sie deshalb zunächst nicht entdecken und nannten sie Submillimeter-leise Radiogalaxien (Sub-mm Faint Radio Galaxies – SFRGs).

Mit einem neuartigen Verfahren gingen solche Sternsysteme dem Forscherteam nun tatsächlich ins Netz. Sie verwendeten dabei Radioteleskopanlagen in den USA, Großbritannien und Frankreich sowie die Keck-Teleskope auf Hawaii. Ein Schlüssel zum Erfolg war die Untersuchung einer Emissionslinie von Kohlenmonoxid. Deren Stärke und Form lässt eindeutige Rückschlüsse zu auf die Menge und die Temperatur dieses und damit auch der Gesamtheit des dichten Gases, aus dem die Sterne entstehen.

Die neu gefundenen Vertreter stellen die Submillimetergalaxien dabei leicht in den Schatten – sie sind häufiger als die SMGs, und sie weisen eine extrem hohe Rate der Sternentstehung auf. "Was uns dabei wundert", so Frank Bertoldi von der Universitäts-Sternwarte Bonn, der mit Chapman die Beobachtungen initiierte, "ist die Geschwindigkeit, mit der das dichte Gas scheinbar durch Sternentstehung aufgebraucht wird. In nur zehn Millionen Jahren, einem kosmischen Augenblick, wäre alles Gas verbraucht, es sei denn, es wird wieder aufgefüllt."

Einen Haken hat die Sache allerdings: Noch können die Forscher nicht verlässlich unterscheiden, ob die beobachtete Helligkeit der SFRGs tatsächlich auf Sternenstehung oder teilweise auf das Wirken eines versteckten Aktiven Galaktischen Kerns im Zentrum des Systems zurückgeht. Diese Frage wird mit künftigen Beobachtungen zu klären sein, spätestens dann, wenn die Radioteleskopanlage Alma in den chilenischen Anden betriebsbereit ist. (dre)

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