Die ersten Galaxien wurden im Aufruhr geboren

Mit den leistungsfähigsten Teleskopen, die derzeit in Betrieb sind, haben Astronomen sehr detaillierte Bilder von einigen der kleinsten und am wenigsten hellen Galaxien in unserer Nachbarschaft erhalten. Sie haben Rückschlüsse auf den Entstehungsprozess der ersten Galaxien in unserem Universum gezogen. Ein Prozess, den sie jetzt als turbulent empfinden.

Wie und wann sind die ersten Galaxien in unserem Universum entstanden? Astronomen stellen sich diese Fragen schon lange. Es sind zwei Szenarien vorgesehen. Demnach sind die kleinen Sterne, die diese ersten Galaxien bildeten, langsam, aber kontinuierlich nacheinander entstanden. Das zweite Szenario ist chaotischer und basiert auf der Idee, dass die ersten Galaxien in den frühen 1970er und 1980er Jahren entstanden sind. Das zweite Szenario ist eher chaotisch. Es sieht die plötzliche Bildung von unglaublich großen Sternen vor, die die Ruhe der Galaxie, in der sie erscheinen, stören. Dies könnte sogar dazu führen, dass seine Tätigkeit – vorübergehend oder anderweitig – zum Stillstand kommt.

Heute legt ein internationales Forscherteam nahe, dass die frühe Geschichte der Galaxien eher turbulent war. Dies ist den unglaublich präzisen Daten zu verdanken, die im Rahmen des Projekts „Survey for high-z Red and Dead Sources (Shards)“ auf dem Gran Telescopio Canarias auf der Insel Palma gesammelt wurden – der Vulkan Cumbre Vieja bricht derzeit aus. Und mit der Unterstützung von Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop.

Die Forscher haben die ersten Galaxien, die in unserem Universum geboren wurden, nicht direkt untersucht. „Dazu müssen wir den Start des James Webb Space Telescope abwarten“, kommentiert Alex Griffiths, Forscher an der University of Nottingham (UK), in einer Pressemitteilung. Die Leuchtkraft dieser Galaxien ist viel zu gering, um für andere Instrumente zugänglich zu sein. „Wir haben also nach ähnlichen ‚Biestern‘ im nahen Universum gesucht und sie mit den leistungsfähigsten Teleskopen, die uns zur Verfügung stehen, seziert.

Der Beitrag der leistungsstärksten Teleskope

Zu diesen leistungsstärksten Teleskopen gehören einige der massivsten Galaxienhaufen in unserem Universum und deren Gravitationslinseneffekt. Natürliche Teleskope, die es den Astronomen ermöglichen, schwache und weit entfernte Galaxien mit größerer Helligkeit und höherer räumlicher Auflösung zu sehen.

Die Daten des Shards-Projekts in Verbindung mit der Leistungsfähigkeit des Hubble-Weltraumteleskops haben es den Forschern ermöglicht, das heiße Gas nachzuweisen, das für neu entstandene Sterne in diesen Galaxien charakteristisch ist. Dieses heiße Gas strahlt in bestimmten Wellenlängen. Die Analyse dieser besonderen Emissionslinien gibt Aufschluss über die Entstehung und Entwicklung der Galaxie.

Die Forscher schließen aus ihren Beobachtungen, dass der Beginn der Galaxienbildung unregelmäßig gewesen sein muss. Auf Ausbrüche von Aktivität und Sterngeburten folgen Flauten. Es bleibt nun abzuwarten, warum. Astronomen halten es bereits für unwahrscheinlich, dass Galaxienverschmelzungen eine wesentliche Rolle bei der Auslösung der Aktivitätsausbrüche gespielt haben könnten. Sie suchen daher nach alternativen Ursachen, die für eine bessere Gasakkumulation verantwortlich sein könnten.

Urhebender Autor: Nathalie Mayer