Sterne und Weltraum SPECIAL Nr. 2: Schöpfung ohne Ende - Die Geburt des Kosmos - November 1997

Galaxien in der Tiefe der Zeit - Von Ralf Bender, Ulrich Hopp und Roberto P. Saglia

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Die »Antennen-Galaxie« ist ein wechselwirkendes Paar von Spiralgalaxien. Das Bild oben (David Malin) zeigt, wie beide Galaxien zur verstärkten Bildung neuer Sterne angeregt werden. (Links: ESO)

Computer-Simulationen zeigen, daß Wechselwirkungen und schließlich Verschmelzungen von Spiralgalaxien elliptische Galaxien bilden können.

der Stärke des Effekts ­ Abstand der Bilder voneinander, Länge der Bögen ­ die Masse des Haufens präzise bestimmen. Es zeigt sich, daß diese meistens zu über 80 Prozent aus sogenannter Dunkler Materie besteht (Beitrag ab Seite 22). Zum anderen erlaubt die Helligkeitsverstärkung die spektroskopische Untersuchung von Ga-laxien, die dafür sonst zu leuchtschwach wären.

So haben wir kürzlich anhand einer Aufnahme des Hubble-Teleskops vom Galaxienhaufen MS1512+36 (Bild Seite 20) festgestellt, daß die im Bild enthaltene Galaxie cB58 durch das Gravitationsfeld des Haufens um einen Faktor 40 verstärkt wird. Daher läßt sie sich spektroskopieren und zeigt eine Rotverschiebung von 2.72, also eine Entfernung von mehr als zehn Milliarden Lichtjahren! Es handelt sich um eine blaue Galaxie, die ganz am Anfang ihrer Entwicklung steht und vermutlich zum ersten Mal Sterne bildet.

Die bis heute bekannten entferntesten Objekte im Universum sind zwei Galaxien, die eine Rotverschiebung von 4.92 haben. Sie wurden nur dank der Gravitationslinsenverstärkung des Haufens CL1358+62 gefunden. Diese Population entfernter Galaxien steht mit den sogenannten UV-Outdroppers, die wir gleich beschreiben werden, in Beziehung, und erlaubt das Studium von Galaxien, die gerade im Entstehen begriffen sind.

Suche nach Baby-Galaxien

Wie erscheint eine entstehende Galaxie am Himmel, und wie

kann man sie finden? Mit dieser Frage haben sich die Astronomen in den letzten zehn Jahren intensiv beschäftigt und viel Beobachtungszeit an Großteleskopen investiert, um sie zu lösen.

Einige Forscher suchen mit ausgefeilten Methoden nach fernen Galaxien, die sich nur bei bestimmten Wellenlängen aufgrund starker Emissionslinien in ihrem Spektrum gegen die Hintergrundshelligkeit des Himmels abheben (Kasten Seite 21). Es geht dabei um Galaxien mit besonders hoher Sternentstehungsrate.

Aber die Forscher kämpfen mit einem unerwünschten Effekt: Wo es viele junge Sterne gibt, da gibt es auch sehr bald viel Staub, den einige von ihnen ausstoßen. Dieser Staub absorbiert das Licht der Emissionslinien und strahlt die erhaltene Energie als infrarotes Licht wieder ab. Somit sind die Linien sehr viel schwächer als ursprünglich erwartet, und folglich sind Galaxien in der Frühphase ihrer Entstehung sehr viel schwerer zu finden, als erhofft.

Die Beobachtung von Sternentstehungsregionen in unserer eigenen Milchstraße im ultravioletten Licht brachte die Astronomen auf die Spur einer alternativen Suchstrategie, die inzwischen schon erste Erfolge vorweisen kann. Mit UV-Satelliten hatte man Spektren dieser Regionen aufgenommen und festgestellt, daß die Intensität bei einer Wellenlänge von etwa 90 Nanometern einen deutlichen


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