Wasser am Rande des Universums

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Mit einem Trick ist es Forschern um Violette Impellizzeri gelungen, ein Radiosignal von unerreichbar fernen Wassermolekülen aufzufangen. Die Astronomen richteten das 100-Meter-Teleskop in Effelsberg in der Eifel auf einen elf Milliarden Lichtjahre entfernten Quasar, dessen Bild durch eine im Vordergrund liegende Galaxie vergrößert und in vier Bilder aufgespaltet wird. Diese Gravitationslinse verstärkte auch die schwache Strahlung des Wassers, die die Forscher daher nach einer relativ kurzen Beobachtungszeit von 18 Stunden nachweisen konnten.

„Es haben schon andere Gruppen vergeblich versucht, Wasser in solch großer Distanz aufzufinden“, berichtet Violette Impellizzeri. „Deswegen suchten wir mit Absicht ein System mit einer Vordergrundgalaxie als Vergrößerungsglas. Auch wenn wir nicht gleich fündig wurden, sind wir drangeblieben und hatten schließlich die Linie im Kasten.“

Das Radiosignal stammte von einem sogenannten Maser ? dem Äquivalent eines Lasers im Mikrowellenbereich. Wassermoleküle, die sich in der Nähe eines Schwarzen Lochs befinden und durch Stöße in einen angeregten Zustand versetzt werden, strahlen zuweilen solche kohärente Mikrowellenstrahlung ab. Bislang hatten Astronomen angenommen, dass Wasser-Maser in großen Entfernungen sehr viel seltener auftreten als in der näheren und mittleren Umgebung der Milchstraße.

Nach Berechnung von Impellizzeri und ihren Kollegen sollte Wasser eigentlich nur in einem von einer Million Quasare vorhanden sein Das Team fing die verräterische Strahlung aber gleich beim ersten Kandidaten auf, den es näher untersuchte. Die Forscher schließen daraus, dass Wasser in den Anfangstagen des Kosmos womöglich häufiger in dichten Gaswolken vorkam, als man es bislang annahm.

Das Signal entspricht dem 10.000-Fachen der gesamten Leuchtkraft der Sonne. Bisher haben die Astronomen in rund 100 Galaxien Wasser gefunden. Der nun untersuchte Quasar MG J0414+0534 hält mit einer Distanz von 11,1 Milliarden Lichtjahren den Entfernungsrekord. „Wir werden die Suche nach Wasser auch auf andere weit entfernte Galaxien ausdehnen. Denn jetzt wissen wir, dass es da draußen Wasser gibt“, sagt Violette Impellizzeri.

Violette Impellizzeri (National Radio Astronomy Observatory, Socorro, New Mexico, USA) et al.: Nature, Bd. 456, S. 927 Ute Kehse

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