Die Anzahl bekannter Quasare im frühen Universum steigt fast auf das Doppelte

Künstlerische Darstellung eines sehr weit entfernten Quasars. (ESO / M. Kornmesser)
Künstlerische Darstellung eines sehr weit entfernten Quasars. (ESO / M. Kornmesser)

Quasare sind supermassive Schwarze Löcher, die in den Zentren gigantischer Galaxien liegen und Materie ansammeln. Sie leuchten so hell, dass sie oft als Signalfeuer bezeichnet werden, und sie gehören zu den entferntesten Objekten im Universum, die wir derzeit untersuchen können. Im Rahmen einer neuen Forschungsarbeit eines Teams unter Leitung von Eduardo Bañados von der Carnegie Institution for Science wurden 63 neue Quasare aus einer Zeitepoche entdeckt, als das Universum erst eine Milliarde Jahre alt war. Heute ist es knapp 14 Milliarden Jahre alt.

Dies ist die umfangreichste Stichprobe so ferner Quasare, die in einem einzigen wissenschaftlichen Artikel präsentiert wird – sie verdoppelt die Anzahl der bisher bekannten alten Quasare fast. Die Ergebnisse werden in The Astrophysical Journal Supplement Series veröffentlicht. “Quasare gehören zu den hellsten Objekten, und sie erleuchten sprichwörtlich unser Wissen über das frühe Universum”, sagte Bañados.

Aber bis jetzt war die Population bekannter alter Quasare recht klein. Die Möglichkeiten für Wissenschaftler, um Informationen von ihnen zu bekommen, waren daher begrenzt. Eine der größten Herausforderungen ist es, diese fernen Quasare zu finden, weil sie extrem selten sind. Wissenschaftler haben sie jahrzehntelang gesucht, aber das Bestreben gleicht dem Finden einer Nadel in einem Heuhaufen.

Die von Bañados und seinem Team entdeckten Quasare werden wertvolle Informationen aus der ersten Milliarde Jahre nach dem Urknall liefern, was für Astronomen eine Zeitperiode von großem Interesse ist. Warum ist diese Epoche so interessant?

Das Universum entstand durch den Urknall und heiße Materie explodierte überall. Aber dann kühlte es genug ab, damit sich die ersten Protonen und Elektronen bilden konnten, welche sich dann zu Wasserstoffatomen zusammenfanden. Das resultierte für lange Zeit in einem dunklen Universum. Erst als diese Atomkerne größere Strukturen bildeten, konnte wieder Licht im Universum leuchten. Das geschah, als die Gravitation die Materie kondensierte und letztendlich die ersten Lichtquellen bildete, zu denen auch Quasare gehört haben könnten.

Bezüglich dieser Ära, in der die Lichter des Universums wieder angeschaltet wurden, gibt es noch viel, was die Wissenschaft nicht versteht. Aber mehr Beispiele für alte Quasare werden den Experten helfen festzustellen, was in der ersten Milliarde Jahre nach dem Urknall passierte.

“Die Entstehung und Entwicklung der frühesten Lichtquellen und Strukturen im Universum ist eines der größten Rätsel in der Astronomie”, sagte Bañados. “Sehr helle Quasare wie die 63 in dieser Studie entdeckten sind die besten Hilfsmittel, um uns bei der Untersuchung des frühen Universums zu helfen. Aber bis jetzt waren schlüssige Ergebnisse durch die sehr geringe Probengröße der alten Quasare beschränkt.”

Die kommenden Jahre werden dank dieser Entdeckungen eine deutliche Verbesserung für unser Wissen über das frühe Universum bringen.

Diese Forschungsarbeit wurde von einem Carnegie-Princeton-Stipendium, dem European Research Council, der National Science Foundation und einem NASA Hubble-Stipendium finanziert.

Quelle: https://carnegiescience.edu/node/2089

(THK)

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