13.12.12

Astronomie

"Hubble" beobachtet erste Galaxien des Universums

Das Weltraumteleskop hat Aufnahmen von sieben bislang unbekannten Galaxien nach Hause geschickt. Damit sind Astronomen so weit in die kosmische Vergangenheit vorgedrungen wie nie zuvor.

Das Weltraumteleskop "Hubble" hat sieben der ersten Galaxien des Universums erspäht. Darunter findet sich auch ein Kandidat für die fernste Galaxie, die jemals beobachtet worden ist, wie die US-Raumfahrtbehörde Nasa mitteilte. Die Rekordgalaxie ist ersten Analysen zufolge vermutlich rund 13,3 Milliarden Lichtjahre entfernt.

Damit wären diese Sterneninseln nur 380.000 Jahre nach dem Urknall entstanden – zu einer Zeit, als das Universum weniger als vier Prozent seines heutigen Alters hatte. Ein Lichtjahr ist die Distanz, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, und entspricht knapp 10 Billionen Kilometern.

Forscher um Richard Ellis vom California Institute of Technology in Pasadena hatten für die Untersuchung weiter in die kosmische Vergangenheit zurückgeblickt als je zuvor mit "Hubble". Alle sieben beobachteten Sterneninseln sind zu einer Zeit vor mehr als 13 Milliarden Jahren zu sehen. Heute ist das All 13,7 Milliarden Jahre alt.

"Wie das Ultraschall-Bild eines Kindes"

"Wir haben die längste Belichtung gemacht, die "Hubble" je aufgenommen hat, und einige der schwächsten und fernsten Galaxien abgelichtet", berichtete Ellis in einer Mitteilung seines Instituts. "Wir haben entdeckt, dass die Galaxien in dieser Zeit tausendmal dichter waren als die Galaxien heute", sagt Abraham Loeb von der Universität Harvard Die Hubble-Bilder seien "wie das erste Ultraschall-Bild eines Kindes". "Es ist das älteste archäologische Material über das Universum."

Die Beobachtung zeigt die Entwicklungsgeschichte des ganz jungen Universums. Die ersten Galaxien sind demnach nicht nahezu zeitgleich entstanden, wie manche Theorien annehmen, sondern nach und nach. "Es gab keinen einzelnen, dramatischen Moment, in dem sich die Galaxien formten, es war ein schrittweiser Prozess", unterstrich Koautor Brant Robertson von der Universität von Arizona in Tucson.

Die Studie liefere den ersten belastbaren Zensus von Galaxien aus der Ära der "kosmischen Dämmerung", betonen die Forscher. Direkt nach dem Urknall war das Weltall zunächst weitgehend undurchsichtig, weil kaltes Wasserstoffgas viel Licht verschluckte. Die ersten Sterne und Galaxien heizten den Wasserstoff dann so weit auf, dass er ein Elektron aus seiner Hülle verlor und damit wieder durchsichtig wurde.

Sechs Wochen Himmel beobachtet

Die "Hubble"-Beobachtungen stützen die Vorstellung, dass diese sogenannte Re-Ionisation nach und nach zwischen etwa 200 Millionen und einer Milliarde Jahre nach dem Urknall ablief und das Universum nicht plötzlich durchsichtig wurde.

Die Forscher hatten im August und September 2012 sechs Wochen lang einen kleinen Himmelsausschnitt beobachtet, der als "Hubble Ultra Deep Field" bekannt ist und in dem vor rund neun Jahren tausende Galaxien zum Teil aus der Frühzeit des Universums entdeckt worden waren.

Laut Nasa könnten solche bislang unbekannten Galaxien eine Schlüsselrolle beim Verständnis der Entwicklung der ersten Sterne und der Bildung der ersten Galaxien spielen. Astronomen gehen davon aus, dass sich diese Sterneninseln später zu den elliptischen Galaxien entwickelten, zu denen auch unsere Milchstraße gehört und die nun das All bevölkern.

Aufrüstung hat Lebensdauer verlängert

Das Hubble-Weltraumteleskop hat seit seinem Start 1990 den Astronomen zuvor unbekannte Einblicke ins Universum verschafft. Es beobachtet seitdem Licht, Ultraviolett- und Infrarotstrahlung.

Das Teleskop wurde mehrfach repariert und technisch verbessert, zuletzt 2010. Durch diese jüngste Aufrüstung wurde die Lebensdauer von Hubble um weitere fünf Jahre bis 2015 verlängert.

Das Team um Ellis stellt seine neuen Beobachtungen in einer der kommenden Ausgaben des Fachblatts "Astrophysical Journal Letters" vor.