Ein entfernter Zwilling der Milchstraße

E.Eine extrem entfernte Galaxie ähnelt überraschenderweise unserer Milchstraße. So berichten Astronomen, die mit Francesca Rizzo vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München zusammenarbeiten, in der Zeitschrift „Nature“. Das Licht der Galaxie mit der Bezeichnung “SPT0418-47” stammt aus einer Zeit, als das Universum nur 1,4 Milliarden Jahre alt war und somit nur etwa zehn Prozent seines gegenwärtigen Alters erreichte. Zu dieser Zeit wurden Galaxien direkt aus dem vom Urknall erzeugten Gas gebildet. Die materielle Bewegung auf diesen neugeborenen Weltinseln sollte daher nach allgemeiner Meinung von Wissenschaftlern viel chaotischer sein als in heutigen Galaxien.

In unserer Milchstraße zum Beispiel drehen sich die Sterne und Wolken aus Gas und Staub geordnet zwischen ihnen auf einer flachen Scheibe um ein massives Zentrum. In einem sogenannten “galaktischen Jahr” braucht die Sonne etwa 200 Millionen Jahre. Im Gegensatz dazu werden Bewegungen senkrecht zu dieser Orbitalbewegung für die meisten Sterne stark unterdrückt. Das gleiche Verhalten ist in vielen Galaxien in der Nähe der Milchstraße zu beobachten.


Die wahre Form der fernen Galaxie SPT0418-47, die aus den Beobachtungsdaten rekonstruiert wurde.
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Bild: Alma (Eso / NAOJ / NRAO), Rizzo et al


“Zu unserer Überraschung haben wir festgestellt, dass sich SPT0418-47 im Gegensatz zu allen Modellen und früheren, weniger detaillierten Beobachtungen ähnlich verhält”, erklärt Filippo Fraternali von der Universität Groningen in den Niederlanden und Mitautor der Studie. Bisher gingen Astronomen davon aus, dass die Materie in den frühen Galaxien Milliarden von Jahren brauchen würde, um sich an die heute beobachtete geordnete Bewegung anzupassen. Das Ergebnis, das sich dem jetzt widersetzt, ist ein Durchbruch für die Untersuchung der Galaxienentwicklung, sagt Francesca Rizzo: “Es zeigt, dass die Strukturen, die wir in den nahe gelegenen Spiralgalaxien und in unserer Milchstraße beobachten, vor zwölf Milliarden Jahren geschaffen wurden. “”

ichm verzerrt den Fokus auf eine Gravitationslinse

Je weiter die Objekte entfernt sind, die Astronomen von der Erde aus beobachten, desto weiter wanderte das Licht von diesen Himmelskörpern und desto weiter zurück in der Vergangenheit schauten Wissenschaftler. Da das Universum selbst ungefähr 13,8 Milliarden Jahre alt ist, bedeutet dies, dass bei einer ausreichend langen “Transitzeit” Galaxien, die sich gerade gebildet haben, in Betracht gezogen werden. Dies ist auch bei SPT0418-47 der Fall. Aber je größer die Entfernungen, desto schwieriger ist es, die Details dieser Objekte zu erkennen. Die Bilder von fernen Galaxien zeigen nur wenige Pixel auf den leistungsstarken Kameras moderner Observatorien. Daher können Rizzo und ihre Kollegen die Frage, ob ihre Ergebnisse die Regel oder eine seltene Ausnahme sind, noch nicht beantworten.

Um die ferne Galaxie so detailliert untersuchen zu können, kam der Fall den Astronomen zu Hilfe: Das Licht von SPT0418-47 wird durch eine andere, dichtere Galaxie verstärkt. Dieser Gravitationslinseneffekt hat das Bild ebenfalls stark verzerrt – er erscheint in den Bildern als perfekter Kreis. Wissenschaftler konnten die wahre Form der Galaxie nur durch umfangreiche Berechnungen bestimmen. Die Ähnlichkeit mit unserer Heimatgalaxie ist daher eher indirekt: Rizzo und ihre Kollegen haben die Galaxie mit dem Radioteleskopnetz “Alma” in den chilenischen Anden aufgenommen. Seine Antennen erfassen nicht das Sternenlicht, sondern die sogenannte Millimeterstrahlung, die von kühlen Gasen zwischen den Sternen emittiert wird. Folglich sieht man keine Sterne oder Spiralarme, die typisch für heutige Galaxien wie die Milchstraße sind, sondern die Bewegung der Gasmassen.

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