Nah am Urknall

Vor 13,8 Milliarden Jahren ereignete sich der Urknall. Nach dem Big Bang war das Universum mit Gas angefüllt, das sich elektrisch neutral verhielt. Erst einige Hundert Millionen Jahre später begannen die ersten Himmelskörper zu strahlen – und damit die "elektrische Neutralität" der Atome aufzuheben, indem sie Elektronen aus der Atomhülle herausschlugen – also die Atome ionisierten. Zu diesem Zeitpunkt, den Astronomen als kosmische Reionisation bezeichnen, wandelte sich das Weltall grundlegend. Wie es zur Reionisation kam und was sie auslöste – auf diese Frage erhoffen sich Forscher Antworten durch die Beobachtung von Galaxien.

Einen möglichen Hinweis entdeckten sie nun mit dem Observatorium ALMA (Atacama Large Millimeter Array) in Chile. Die zusammengeschalteten Radioteleskope lieferten Bilder von der Galaxie SXDF-NB1006-2. Aus dieser Galaxie konnten die Wissenschaftler langwellige Strahlung auffangen, die nur 700 Millionen Jahre nach dem Urknall ausgesandt wurde. Vor allem lieferten die Messungen Belege, dass sich dort Sauerstoff befindet. SXDF-NB1006-2 ist damit die am weitesten entfernte Galaxie, in der Sauerstoff eindeutig nachgewiesen wurde. Doch anders als in unserem Sonnensystem kommt das Element dort zehn Mal weniger vor. "Diese geringe Häufigkeit wurde erwartet, da das Universum noch sehr jung war und nur eine kurze Zeit für Sternentstehung zur Verfügung stand", erklärt Naoki Yoshida von der Universität von Tokyo. Das Element wurde durch Kernfusion im Inneren später explodierter Sterne erbrütet.

Die Illustration oben zeigt wie junge und helle Sterne in der Galaxie SXDF-NB1006-2 das Gas ionisieren. In grün ist der ionisierte Sauerstoff dargestellt. Das Foto unten gibt das Bild wieder, das Astronomen tatsächlich von SXDF-NB1006-2 gewinnen konnten.

Illustration: NAOJ; Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NAOJ

Anm. der Redaktion: In einer vorherigen Version hieß es "Vor dem Big Bang war das Universum mit Gas angefüllt, das sich elektrisch neutral verhielt." Es muss natürlich heißen, "nach dem Big Bang". Wir entschuldigen uns für den Fehler.

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