Ein entfernter Zwilling von der Milchstraße

E. E.Eine extrem entfernte Galaxie ist unserer Milchstraße überraschend ähnlich. Dies berichten Astronomen, die mit Francesca Rizzo vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München in der Zeitschrift „Nature“ zusammenarbeiten. Das Licht der Galaxie mit der Bezeichnung „SPT0418-47“ stammt aus einer Zeit, als das Universum nur 1,4 Milliarden Jahre alt war, also nur etwa zehn Prozent seines gegenwärtigen Alters. Zu diesem Zeitpunkt bildeten sich die Galaxien nur aus dem vom Urknall erzeugten Gas. Die Bewegung der Materie auf diesen neugeborenen Inseln der Welt sollte daher nach allgemeiner Meinung der Wissenschaftler viel chaotischer sein als in den heutigen Galaxien.

Zum Beispiel drehen sich in unserer Milchstraße die Sterne und die Gas- und Staubwolken zwischen ihnen im Wesentlichen geordnet in einer flachen Scheibe um ein massives Zentrum. Für ein sogenanntes „galaktisches 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 wird in vielen Galaxien in der Nähe der Milchstraße beobachtet.

„Zu unserer Überraschung haben wir festgestellt, dass sich SPT0418-47 im Gegensatz zu allen Modellen und früheren, weniger detaillierten Beobachtungen gleich verhält“, erklärt Filippo Fraternali von der Universität Groningen in den Niederlanden und Mitautor der Studie. Bisher haben Astronomen angenommen, dass es Milliarden von Jahren dauern würde, bis sich die Materie in frühen Galaxien an die heute beobachtete geordnete Bewegung gewöhnt hat. Das Ergebnis, das dem nun widerspricht, ist ein Durchbruch für die Untersuchung der Galaxienentwicklung, sagt Francesca Rizzo: „Es zeigt, dass die Strukturen, die wir in nahe gelegenen Spiralgalaxien und in unserer Milchstraße beobachten, vor 12 Milliarden Jahren geschaffen wurden.“

ichm verzerrt den Fokus einer Gravitationslinse

Je weiter die Objekte entfernt sind, die Astronomen von der Erde aus beobachten, desto länger wanderte das Licht dieser Himmelskörper und desto weiter blickten die Forscher in die Vergangenheit zurück. Da das Universum selbst ungefähr 13,8 Milliarden Jahre alt ist, bedeutet dies, dass mit einer ausreichend langen „Rückblick“ -Zeit Galaxien in Sicht kommen, die sich gerade gebildet haben. 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 entfernter Galaxien nehmen selbst auf den hellen Kameras moderner Observatorien nur wenige Pixel ein. Daher können Frau Rizzo und ihre Kollegen noch nicht beantworten, ob ihr Fund die Regel oder eine seltene Ausnahme ist.

Um die ferne Galaxie so detailliert zu untersuchen, kam den Astronomen der Zufall zu Hilfe: Das Licht von SPT0418-47 wird durch eine zweite, nähere Galaxie verstärkt. Dieser Schwerkraftlinseneffekt hat auch das Bild stark verzerrt – er erscheint auf den Bildern als perfekter Kreis. Die Forscher konnten die wahre Form der Galaxie nur durch umfangreiche Berechnungen bestimmen. Die Ähnlichkeit mit unserer eigenen Galaxie ist daher eher indirekt: Rizzo und ihre Kollegen untersuchten die Galaxie mit dem Radioteleskopnetz „Alma“ in den chilenischen Anden. Seine Antennen registrieren nicht das Sternenlicht, sondern die sogenannte Millimeterstrahlung, die von kühlen Gasen zwischen den Sternen emittiert wird. Dementsprechend sehen Sie keine Sterne oder Spiralarme, wie es für aktuelle Galaxien wie die Milchstraße typisch ist, sondern die Bewegung der Gasmassen.