Astronomen entdecken eine bisher unsichtbare Galaxie im jungen Universum

Astronomen haben versehentlich Hinweise auf eine bisher unbeobachtete Riesengalaxie im frühen Universum entdeckt. Aufgrund fehlender Belege für ihre Existenz wurden solche Galaxien von der wissenschaftlichen Gemeinschaft gemeinhin als Mythos betrachtet, aber Astronomen aus den Vereinigten Staaten und Australien haben es geschafft, erstmals ein Bild einer solchen Galaxie zu machen. Die Entdeckung wurde im Astrophysical Journal veröffentlicht und bietet neue Einblicke in die ersten Wachstumsschritte von einigen der größten Galaxien im Universum.

Die Astronomin Christina Williams von der University of Arizona, die Hauptautorin der Studie, bemerkte einen schwachen Lichtfleck auf neuen empfindlichen Beobachtungen des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), einem Netzwerk aus 66 Radioteleskopen hoch in den Bergen Chiles. Seltsamerweise schien das Schimmern aus dem Nichts zu kommen, wie ein geisterhafter Fußabdruck in der Dunkelheit.

„Es war sehr rätselhaft, weil das Licht nicht von einer bekannten Galaxie zu stammen schien“, sagte Williams, eine Stipendiatin der National Science Foundation am Steward Observatory. „Als ich sah, dass diese Galaxie in jeder anderen Wellenlänge unsichtbar war, war ich wirklich aufgeregt, weil es bedeutete, dass sie wahrscheinlich sehr weit entfernt war und durch Staubwolken verdeckt wurde.“

Die Forscher vermuten, dass das Signal aus einer so großen Entfernung kam, dass es 12,5 Milliarden Jahre brauchte, um die Erde zu erreichen – damit gibt es uns einen Einblick in das junge Universum. Sie denken, dass die beobachtete Emission durch das warme Leuchten von Staubteilchen verursacht wurde, die von entstehenden Sternen tief innerhalb einer jungen Galaxie aufgeheizt wurden. Die riesigen Staubwolken blockieren das Licht der Sterne selbst, so dass die Galaxie komplett unsichtbar wird.

Der Co-Autor der Studie, Ivo Labbé von der Swinburne University of Technology in Melbourne (Australien), sagte: „Wir stellten fest, dass die Galaxie tatsächlich eine massereiche Riesengalaxie ist, die so viele Sterne enthält wie unsere Milchstraßen-Galaxie. Aber sie ist sehr aktiv und bildet neue Sterne mit dem Hundertfachen der Rate unserer eigenen Galaxie.“

Die Entdeckung könnte eine lange bestehende Frage der Astronomie klären. Kürzliche Studien ergaben, dass einige der größten Galaxien im jungen Universum extrem schnell wuchsen – ein Ergebnis, das theoretisch noch nicht verstanden ist. Massereiche alte Galaxien werden beobachtet, als das Universum noch ein kosmisches Kleinkind war und etwa zehn Prozent seines heutigen Alters hatte. Noch rätselhafter ist, dass diese alten Galaxien aus dem Nichts zu kommen scheinen: Astronomen haben sie offenbar noch nie bei ihrer Entstehung beobachtet.

Kleinere Galaxien wurden mit dem Weltraumteleskop Hubble im jungen Universum beobachtet, aber solche Objekte wachsen nicht schnell genug, um das Rätsel zu lösen. Auch wurde bereits über andere Riesengalaxien berichtet, aber diese Beobachtungen sind zu selten für eine zufriedenstellende Antwort.

„Unsere verborgene Riesengalaxie besitzt genau die richtigen Bestandteile, um dieses fehlende Bindeglied zu sein, weil sie wahrscheinlich viel häufiger sind“, erklärte Williams.

Eine offene Frage ist, wie viele von ihnen es gibt. Die Beobachtungen der aktuellen Studie wurden in einem winzigen Teil des Himmels gemacht – weniger als einem Hundertstel der Vollmondscheibe. Wie beim Yeti wäre der Fund von Fußabdrücken der mythischen Kreatur in der Wildnis entweder ein unglaubliches Glück oder ein Beleg dafür, dass sie wortwörtlich überall lauern.

Williams sagte, die Forscher warten sehnlich auf den für März 2021 geplanten Start des James Webb Space Telescope, um diese Objekte detaillierter zu untersuchen. „Das JWST wird imstande sein, den Staubschleier zu durchdringen, so dass wir erfahren können, wie groß diese Galaxien wirklich sind und wie schnell sie wachsen, um besser zu verstehen, warum Modelle an ihrer Erklärung scheitern.“ Aber zum jetzigen Zeitpunkt sind diese Objekte dort draußen und hüllen sich in Staub und viele Geheimnisse.

Die Studie wurde von der National Science Foundation finanziert.

Quelle

(THK)