Dienstag, 3. Juli 2012

Astronomen entdecken Galaxie, die es eigentlich nicht geben dürfte


Hubble-Aufnahme des 10 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienhaufens "IDCS J1426.5+3508", der das Licht einer sich noch weiter entfernt gelegenen helle Struktur zu einem Bogen verformt. | Copyright: NASA/ESA/University of Florida, Gainsville/University of Missouri-Kansas City/UC Davis 

Pasadena (USA) - Die Entdeckung eins Lichtbogens hinter einer der ältesten Galaxienhaufen des bekannten Universums, stellt Astronomen und bisherige Vorstellungen von der Entstehung und des Alters des Universums in Frage - schließlich dürfte nach bisherigen Wissen weder Bogen noch Galaxienhaufen in seiner jetzt beobachteten Form nicht existieren.

"Sehen heißt glauben - es sei denn, man glaubt nicht, was man da sieht", mit diesem Worten kommentieren selbst die Astronomen um Anthony Gonzalez von der University of Florida in Gainesville und vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA die Entdeckung des Lichtbogens auf neuen Aufnahmen des Weltraumteleskops "Hubble" die eigentlich "nur" den gewaltigen Galaxienhaufen "IDCS J1426.5+3508" in 10 Milliarden Lichtjahren Entfernung ablichten sollte.

Bei einer solchen Entfernung zeigt das jetzige Hubble-Foto den Galaxienhaufen also zu einer Zeit, als das Universum erst etwa ein Viertel seines heutigen Alters von 13,7 Milliarden Jahren erreicht hatte. Bei dem gewaltigen Bogen selbst handelt es sich wahrscheinlich um das Erscheinungsbild einer noch weiter entfernten Galaxie, die durch die Schwerkraft des Galaxienhaufens, der somit als sogenannte Gravitationslinse wirkt, verzerrt bzw. verbogen wird. Hierbei handelt es sich um eine Ablenkung von Licht durch schwere Massen wie etwa Galaxien, wodurch das Licht von perspektivisch hinter diesen Massen liegenden Galaxien durch deren gewaltige Schwerkraft so umgelenkt wird, dass sie etwa als ringförmige Strukturen (sog. Einsteinringe) um die als Gravitationslinse wirkende Galaxie wahrgenommen werden können.

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"Als ich diese Struktur zum ersten Mal sah, konnte ich nicht wegschauen, weil ich hoffte, sie würde wieder von selbst verschwinden", erinnert sich Gonzalez, der Hauptautor dreier Artikel zur Entdeckung im Fachmagazin "The Astrophysical Journal". "Basierend auf unseren statistischen Analysen, sollten solche Bögen auf dieser Entfernung extrem selten sein, da bisherige Modelle eigentlich keine Galaxien noch hinter gewaltigen Galaxienhaufen vorsehen, die derart hell sind, dass in dieser Form durch die Gravitationslinse verbogen und dadurch sichtbar werden können. (...) Ein weiteres Problem ist der Umstand, dass nach bisherigen Modellen der Entstehung und Entwicklung des Universums, Galaxienhaufen selbst immer ärmer an Masse werden sollten, je weiter in die Vergangenheit blickt. Die Entdeckung eines Galaxienhaufens mit genügend Masse, um als eine derartige Gravitationslinse zu wirken und das vor mehr als 10 Milliarden Jahren, ist deshalb nur schwer zu erklären."

Mit einer Masse von bis zu 500 Billionen Sonnen handelt es sich bei "IDCS J1426.5+3508" um den massereichsten Galaxienhaufen aus dieser Epoche des Universums. Damit ist er fünf bis zehn Mal größer als alle anderen gleich alten bislang bekannten Galaxienhaufen.

Von der Entdeckung erhoffen sich die Astronomen nun neue Einblicke in das frühe Universum und auf die Art und Weise, wie das frühe Universum und derart große Galaxienhaufen sich entwickelt haben.

"Die Wahrscheinlichkeit, einen solchen Sternenhaufen im derart frühen Universum zu finden, lag bei weniger als einem Prozent", kommentiert mark Brodwin, von der University of Missouri-Kansas City.

Eine Analyse der zum Bogen verformten Galaxie noch hinter "IDCS J1426.5+3508" legt nahe, dass es sich hierbei um ein Sternentstehungsgebiet handelt, dass schon vor 10 bis 13 Milliarden Jahren existierte. Mit Hubble hoffen die Wissenschaftler nun weitere und noch genauere Aufnahmen des Objekts anfertigen zu können.

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