Gravitationslinse ermöglicht Blick auf uralte Galaxien-Kollision

30. August 2014, 17:58
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Zusammenstoß fand statt, als das Universum erst halb so alt war wie heute

Wien - Eine Gravitationslinse ermöglichte es einem internationalen Astronomenteam, darunter Helmut Dannerbauer von der Uni Wien, eine uralte Galaxien-Kollision zu beobachten. Sie fand statt, als das Universum erst halb so alt war wie heute. Der Zusammenstoß führte zur Entstehung hunderter neuer Sterne pro Jahr, berichten die Forscher im Fachjournal "Astronomy & Astrophysics".

Kosmische Linse macht's möglich

Licht kann durch ein Objekt mit großer Masse ähnlich wie in einer Linse abgelenkt werden. Das hat den Effekt, dass die ursprüngliche Lichtquelle am Himmel an einer anderen Position erscheint, als sie tatsächlich innehat. Das Bild kann verzerrt und vervielfältigt werden - für Astronomen besonders günstig ist es, wenn das Bild verstärkt wird, was eine weit entfernte Lichtquelle optisch näher an uns heranrückt und damit besser untersuchbar macht.

Das ist auch der Fall beim Objekt "H-ATLAS J142935.3-002836". Auf bisherigen Aufnahmen im sichtbaren Licht ist es nur sehr schwach erkennbar. Die nähere Untersuchung des Objekts sei an der Grenze dessen, was überhaupt möglich ist, betonen die Wissenschafter, die deshalb eine ausgedehnte Beobachtungskampagne mit einigen der leistungsfähigsten Teleskope der Welt durchführten - sowohl vom Erdboden aus als auch aus dem Weltall.

Gesammelte Teleskop-Kraft

Dabei konnte eine uns näher gelegene Spiralgalaxie, die uns die Seite zukehrt, als Gravitationslinse für den Blick in die hinter ihr liegende Region genutzt werden. Solche natürlichen Lupen sind "sehr selten und außerdem oft schwer als solche zu identifizieren", erklärte Studienautor Hugo Messias von der Universidad de Concepcion in Chile und vom Centro de Astronomia e Astrofisica da Universidade de Lisboa in Portugal.

Geräte wie das Hubble Space Telescope, das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), das Keck-Observatorium und das Karl Jansky Very Large Array (JVLA) lieferten unterschiedliche Ansichten in verschiedenen Wellenlängenbereichen, die einen Einblick in die Natur des ungewöhnlichen Objekts hinter der Linsengalaxie ermöglichten. Vor allem mit ALMA und dem JVLA konnten die Astronomen die großen Staubwolken jener Spiralgalaxie durchblicken, die den Gravitationslinseneffekt verursachte.

Neue Sterne am Fließband

Dabei zeigte sich, dass das Objekt hinter der Linse aus zwei miteinander kollidierenden Galaxien besteht. Durch Vermessung des Kohlenstoffmonoxidanteils in den Galaxien mit Hilfe von ALMA wurden die Mechanismen der Sternentstehung detailliert untersucht. Es stellte sich heraus, dass in den kollidierenden Galaxien Hunderte neue Sterne pro Jahr gebildet werden. Eine der beiden Galaxien zeigt zudem Anzeichen für eine Eigendrehung, was darauf hindeutet, dass sie vor dem Zusammenstoß eine scheibenförmige Struktur ähnlich der Milchstraße gehabt hat.

Die Galaxien-Kollision ähnelt einem bekannten Himmelsobjekt, das sich viel näher an der Erde befindet: den etwa 81 Millionen Lichtjahre entfernten Antennen-Galaxien im Sternbild Rabe. Diese erzeugen allerdings nur Sterne mit einer Rate von wenigen zehn Sonnenmassen pro Jahr, während das neu entdeckte System Gas mit mehr als 400 Sonnenmassen pro Jahr in Sterne umsetzt. (red/APA, derStandard.at, 27. 8. 2014)

  • Was optisch einem durchgestrichenen Kreis ähnelt, setzt sich so zusammen: Der "Strich" ist die Kante einer Spiralgalaxie, die als Gravitationslinse fungiert. Der "Ring" ist das von ihr abgelenkte Licht zweier Galaxien, die hinter ihr gerade (bzw. vor Milliarden Jahren) miteinander kollidieren.
    foto: eso/nasa/esa/w. m. keck observatory

    Was optisch einem durchgestrichenen Kreis ähnelt, setzt sich so zusammen: Der "Strich" ist die Kante einer Spiralgalaxie, die als Gravitationslinse fungiert. Der "Ring" ist das von ihr abgelenkte Licht zweier Galaxien, die hinter ihr gerade (bzw. vor Milliarden Jahren) miteinander kollidieren.

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