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Astronomie|Physik

Die uralte Baby-Galaxie

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Ein Gruß aus der Urzeit des Kosmos: Das Licht einer fernen Baby-Galaxie war 13,2 Milliarden Jahre unterwegs. (c) NASA/ESA/STScI/JHU
13,2 Milliarden Jahre war das Licht einer Galaxie unterwegs, das Astronomen nun mit den Weltraumteleskopen Hubble und Spitzer aufgefangen haben. Die Lichtteilchen machten sich etwa 500 Millionen Jahre nach dem Urknall auf den Weg ? mitten in einem Zeitraum, der bislang als dunkles Zeitalter in der Geschichte des Weltalls gilt. Die lichtschwache Galaxie, die nur etwa ein Prozent der Masse der Milchstraße enthielt, ist die am weitesten entfernte bislang bekannte Galaxie, berichten die Forscher um Wei Zheng.

Die Entstehung der ersten Sterne und Galaxien stellt für Astronomen bislang ein großes Rätsel dar. Die heutigen Teleskope können einen Blick auf den Kosmos werfen, als er etwa eine Milliarde Jahre alt war. Zu diesem Zeitpunkt gab es bereits große Galaxien. Alles was vorher war, liegt aber im Dunkeln ? zum Teil, weil die Teleskope nicht leistungsfähig genug sind, um derart weit entfernte und leuchtschwache Objekte zu erkennen, zum Teil aber auch, weil das Weltall ab einem Zeitpunkt etwa 400.000 Jahre nach dem Urknall von einem Meer aus neutralen Wasserstoff-Atomen erfüllt war. Wie ein Nebel absorbierten diese Teilchen das Licht, das durch den Kosmos schwirrte.

Als die ersten Sterne aufleuchteten, so die derzeitige Theorie, lichtete ihre Strahlung dieses Dunkel. Die Wasserstoff-Atome verloren ihre Elektronen, wurden also erneut ionisiert, und schluckten fortan kein Licht mehr. ?Indem wir Galaxien wie die jetzt gefundene untersuchen, können wir die ersten Objekte des Universums verstehen und herausfinden, wie das Dunkle Zeitalter endete?, sagt Wei Zheng.

Die Forscher fanden die Baby-Galaxie mit Hilfe eines kosmischen Vergrößerungsglases: Sie nutzten einen Galaxienhaufen als Gravitationslinse. Das Licht der fernen Galaxie wurde dadurch um das 15-Fache verstärkt. Anhand der Farbe des Objektes schließen die Forscher, dass es schon eine Phase der Sternenentstehung hinter sich hatte und etwa 200 Millionen Jahre alt war. Bereits 300 Millionen Jahre nach dem Urknall müssen also die ersten Sterne aufgeleuchtet haben. ?Diese ersten Galaxien spielten wahrscheinlich die entscheidende Rolle dabei, das dunkle Zeitalter des Universums zu beenden?, sagt Co-Autor Daniel Kelson.

Die geringe Masse der fernen Galaxie passt zu derzeitigen kosmologischen Theorien. Demnach bildeten sich die heutigen Riesengalaxien mit ihren mehreren Hundert Milliarden Sternen aus kleinen Vorläufern, die nach und nach zu größeren Objekten verschmolzen. Zheng und seine Kollegen vermuten, dass ähnliche Baby-Galaxien 500 Millionen Jahre nach dem Urknall recht häufig waren ? sonst wäre ihnen bei ihrer Studie vermutlich keine ins Netz gegangen.

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Wei Zheng (Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland) et al: Nature, Bd. 489, S. 406, doi:10.1038/nature11446 wissenschaft.de – Ute Kehse
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