Ein möglicher Hinweis auf die Quelle der Reionisierung des Universums

Illustration der ersten Sterne im Universum. (Credits: NASA / WMAP Science Team)
Illustration der ersten Sterne im Universum. (Credits: NASA / WMAP Science Team)

Rund 400.000 Jahre nach der Entstehung des Universums begann eine Phase, die als Reionisierungsepoche bezeichnet wird. Während dieser Zeit begann das einst heißere Universum abzukühlen und Materie klumpte zusammen, um die ersten Sterne und Galaxien zu bilden. Als diese Sterne und Galaxien entstanden, heizte ihre Energie die Umgebung auf und reionisierte einen Teil des restlichen Wasserstoffs im Universum.

Die Reionisierung des Universums ist gut bekannt, aber wie genau sie ablief, ist schwer festzustellen. Um mehr zu erfahren, haben Astronomen jenseits unserer Milchstraßen-Galaxie nach Hinweisen gesucht. In einer neuen Studie identifizierten Astronomen der University of Iowa eine Quelle in einer Stichprobe sogenannter Lyman-Kontinuum-Galaxien, die Hinweise darüber enthalten könnte, wie das Universum reionisiert wurde.

In der Studie identifizierten die Astronomen ein Schwarzes Loch, das eine Million Mal heller strahlt als unsere Sonne, und das mit den Quellen vergleichbar gewesen sein könnte, die die Reionisierung antrieben. Das Schwarze Loch ist stark genug, um Kanäle in seiner Galaxie zu gestalten, durch die ultraviolette Photonen entkommen und beobachtet werden können, wie die Beobachtungen des Objekts mit dem Chandra X-ray Observatory vom Februar 2021 zeigten.

„Die Schlussfolgerung daraus ist, dass Ausströmungen von Schwarzen Löchern wichtig für das Entweichen der ultravioletten Strahlung aus Galaxien sein könnten, die das intergalaktische Medium reionisierte“, sagte Phil Kaaret, Professor und Vorsitzender des Department of Physics and Astronomy und Autor der Studie.

„Noch können wir die Quellen der Reionisierung des Universums nicht sehen, weil sie zu weit entfernt sind“, sagte Kaaret. „Wir beobachteten eine nahe Galaxie mit Eigenschaften, die vergleichbar mit jenen Eigenschaften der Galaxien im jungen Universum sind. Einer der Hauptgründe für den Bau des James Webb Space Telescope bestand darin, Galaxien zu sehen, die die Quellen enthalten, welche die Reionisierung des Universums antrieben.“

Die Studie mit dem Titel „Rapid turn-on of a luminous X-ray source in the candidate Lyman continuum emitting galaxy Tol 0440-381“ wurde am 14. Dezember 2021 online im Journal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht. Jesse Bluem von der University of Iowa und Andrea Prestwich vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics sind Co-Autoren. Die NASA finanzierte die Studie.

Quelle

(THK)

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