Ein fernes blaues Licht vom anderen Ende des Universums
Sie ist alt, uralt: ESG-zs8-1 ist sogar die älteste Galaxie, die jemals am Firmament entdeckt wurde. Ihr schwaches blaues Licht erreicht uns aus einer Zeit kurz nach dem Urknall. Etwa 670 Millionen Jahre alt war unser Universum erst, als sich die Lichtstrahlen aus dieser Galaxie auf den Weg zur Erde machten.
Das Foto des Keck Observatoriums auf Hawaii zeigt die Galaxie mit der Katalognummer EGS-zs8-1. Es ist die bislang fernste Galaxie von der Erde aus gesehen.
Foto: NASA, ESA, P. Oesch and I. Momcheva (Yale University), and the 3D-HST and HUDF09/XDF Teams
Ihr Name ist kryptisch: ESG-zs8-1 haben Astronomen die bisher älteste und am weitesten von der Erde entfernt liegende Galaxie im Universum genannt, die jemals entdeckt wurde. Das Licht dieser Galaxie raste mehr als 13 Milliarden Jahre durch das Weltall, bis es die Erde erreichte. Diese massereiche Galaxie stammt somit aus der sehr frühen Kinderstube des Universums – aus der Zeit kurz nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren, mit dem alles begann.
Eine Galaxie mit auffallend blauer Farbe
Es waren im Falle der Galaxie ESG-zs8-1 Deep-Sky-Aufnahmen des Weltraumteleskop Hubble, die Pascal Oesch und seine Kollegen auf die Spur der Methusalem-Galaxis brachten. Anschließende Beobachtungen mit dem Spitzer-Weltraumteleskop zeigten für diese Galaxie eine auffallend blaue Farbe. Messungen mit dem Spektrometer am Keck-Observatorium auf Hawaii lieferten dann die Daten zu Alter und Entfernung von ESG-zs8-1, die eine Rotverschiebung von 7,73 hat.
„Dieser spektroskopische Messwert setzt einen neuen Rotverschiebungs-Rekord für Galaxien“, betonen die Forscher. Je höher die Rotverschiebung, desto älter die Galaxie. Und bisher haben Astronomen nur eine Handvoll von Galaxien entdeckt, deren Rotverschiebung höher liegt als z=7.
Sternengeburten rund 80 Mal so schnell wie bei uns in der Milchstraße
Die Sterne in ESG-zs8-1 bilden sich ungewöhnlich schnell – etwa 80 Mal so schnell wie in unserer Milchstraße, die in einem Jahr gerade einmal einen einzigen Stern gebiert. „Während wir die Galaxie so sehen, wie sie vor 13 Milliarden Jahren war, hatte sie bereits mehr als 15 Prozent der Masse unserer eigenen Milchstraße aufgebaut. Sie hatte jedoch nur 670 Millionen Jahre Zeit dafür.
Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble, das gerade 25. Geburtstag hatte, brachten die Forscher auf die Spur der Methusalem-Galaxis.
Quelle: EPA FILE
Das Universum war noch sehr jung damals“, erklärt Pascal Oesch von der Yale University in New Haven. Er ist Hauptautor der Studie, die jetzt in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Astrophysical Jounal Letters“ veröffentlicht wurde. Die Forscher vermuten das Durchschnittsalter der Sterne in der jetzt entdeckten Galaxis auf gerade einmal 100 Millionen Jahre.
„Wahrscheinlich der Hauptantrieb für diese Reionisierung“
Die hohe Anzahl von Sternengeburten in solchen Galaxien wie ESG-zs8-1 weist darauf hin, dass diese frühen Galaxien eine entscheidende Rolle in einem der großen Phasenübergänge im ganz jungen Universum gespielt haben. Der große Phasenübergang vor gut 13 Milliarden Jahren wird von den Astronomen Re-Ionisierung genannt. Bei diesem Prozess, der etwa 550 Millionen Jahre nach dem Urknall begann, ionisierte die intensive Strahlung der jungen Sterne und Galaxien das neutrale Wasserstoff-Gas im Kosmos. „Dies zeigt, dass junge Sterne in Galaxien wie EGS-zs8-1 wahrscheinlich der Hauptantrieb für diese Re-Ionisierung waren“, erläutert Koautor Rychard Bouwens vom Observatorium der Stadt Leiden in der niederländischen Provinz Südholland.
Das Ende des „dunklen Zeitalters“
Damit markieren diese jungen und äußerst aktiven Galaxien das Ende des „dunklen Zeitalters“. In diesem dunklen Zeitalter verschluckte ein allgegenwärtiges Gas aus Wasserstoff-Atomen den größten Anteil des sichtbaren Lichts. Und diese ersten aktiven Sterne und Galaxien wie ESG-zs8-1 bestrahlten den Wasserstoff, so dass die Atome ihre Elektronen verloren. Sie ionisierten, wodurch das Universum allmählich durchsichtig wurde.
Altersdatierung von ESG-zs8-1 ist eindeutig
ESG-zs8-1 ist die bisher älteste wirklich eindeutig datierbare Galaxie. Vermeintlich ältere Galaxien, wie die Galaxie UDFj-39546284, die aufgrund einer kosmologischen Rotverschiebung von ungefähr 10,3 auf ein Alter von nur 580 Millionen Jahre nach dem Urknall hinweist, konnten bisher nicht eindeutig verifiziert werden.
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