"Disco-Beleuchtung" weist lange gesuchte dunkle Galaxien nach

11. Juli 2012, 13:41
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Sie sollen in der Frühzeit des Universums größeren Galaxien das Rohmaterial geliefert haben - beobachten ließen sie sich bislang nicht

Zürich/Paranal - Dunkle Galaxien sind ein Detail des kosmologischen Standardmodells, das insbesondere für die Entstehung "normaler" Galaxien eine wichtige Rolle spielt. Zumindest in der Theorie, den beobachtet konnten die praktisch lichtlosen Objekte bislang nicht werden. Nun meldet ein internationales Forscherteam aus Zürich, Kalifornien und Cambridge, dass dies erstmals gelungen sei.

Dunkle Galaxien sind bzw. waren kleine, gasreiche Galaxien im frühen Universum, in denen gemessen an den vorhandenen Gasmengen nur sehr wenige Sterne entstanden. Dafür lieferten sie der Theorie zufolge Rohmaterial für die spätere Sternentstehung in größeren Galaxien, denen sie ihre reichhaltigen Gasvorräte zuführten. Entsprechend ihrer Entfernung zeigen sie heutigen Beobachtern Momentaufnahmen aus dieser frühen Zeit - beziehungsweise eben nicht: Da sie kaum Sterne enthalten, senden die dunklen Galaxien auch kaum Licht aus. Über Jahre hinweg haben Astronomen daher vergeblich versucht, Techniken zu entwickeln, um ihnen doch noch auf die Spur zu kommen. 

"Schwarzlicht"

"Unsere Methode zum Nachweis der dunklen Galaxien bestand ganz einfach darin, sie hellem Licht auszusetzen", erläutert Studien-Koautor Simon Lilly von der ETH Zürich. "Wir haben nach dem sogenannten Fluoreszenzleuchten des Gases gesucht, das auftritt, wenn dunkle Galaxien der intensiven Ultraviolettstrahlung eines nahegelegenen, sehr hellen Quasars ausgesetzt sind. Das Licht des Quasars lässt die Galaxien aufleuchten wie weiße Kleidungsstücke unter Schwarzlicht in einer Diskothek."

Das besonders große und empfindliche Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) im chilenischen Paranal konnte dieses Leuchten entdecken. Rund 100 in Frage kommende gashaltige Objekte konnten die Forscher im Umkreis von einigen Millionen Lichtjahren um den Quasar HE 0109-3518 ausmachen. Von diesen schlossen die Wissenschafter solche Objekte aus, bei denen das beobachtete Leuchten doch von der Entstehung von Sternen verursacht worden sein könnte, anstatt durch den Quasar angeregt zu werden. So grenzten sie ihre Suche auf letztlich zwölf Objekte ein, bei denen dies nicht der Fall war. So gelang der bislang überzeugendste Nachweis dunkler Galaxien im frühen Universum überhaupt.

Erste Eigenschaften analysiert

Die Astronomen konnten außerdem verschiedene Eigenschaften dieser dunklen Galaxien bestimmen. Sie schätzen, dass ihr Gasgehalt etwa einer Milliarde Sonnenmassen entspricht; ein Wert, der typisch für massearme, gasreiche Galaxien im frühen Universum sein dürfte. Auch die geringe Sternentstehung in diesen Galaxien ließ sich beziffern: Sie läuft rund hundert Mal ineffizienter als bei normalen Galaxien vergleichbaren Alters ab.

"Unsere VLT-Beobachtungen haben eindeutige Hinweise auf die Existenz kompakter und isoliert stehender dunkler Wolken geliefert. Das ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis der geheimnisvollen frühen Stadien der Entstehung von Galaxien - und wir wissen jetzt mehr darüber, wie Galaxien an das zur Sternentstehung nötige Gas kommen", schließt Sebastiano Cantalupo von der University of California in Santa Cruz, der Erstautor der Studie. (red, derStandard.at, 11. 7. 2012)


Link
ESO

  • Der Quasar HE 0109-3518 (rot eingekreist) als Disco-Kugel: In seinem Licht leuchten selbst dunkle Galaxien (blau eingekreist) auf.
    foto: eso, digitized sky survey 2 and s. cantalupo (ucsc)

    Der Quasar HE 0109-3518 (rot eingekreist) als Disco-Kugel: In seinem Licht leuchten selbst dunkle Galaxien (blau eingekreist) auf.

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