17.11.12

Astronomie

Weltraumteleskope erspähen bislang fernste Galaxie

MACS0647-JD ist noch ein Baby und 13,3 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt. Die Weltraumteleskope Hubble und Spitzer haben einen Blick auf sie erhascht – aber auch nur mit kosmischer Hilfe.

Auf der Suche nach den ältesten Galaxien im Universum sind Astronomen auf einen neuen Rekordhalter gestoßen: Sie entdeckten eine Sterneninsel in 13,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung, wie die US-Raumfahrtbehörde Nasa und die Europäische Raumfahrtagentur Esa mitteilten.

"Wir sehen die neu entdeckte Galaxie mit der Bezeichnung MACS0647-JD so, wie sie 420 Millionen Jahre nach dem Urknall aussah", hieß es. "Ihr Licht war 13,3 Milliarden Lichtjahre zur Erde unterwegs." Damals hatte das Universum erst drei Prozent seines heutigen Alters.

Ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt – knapp zehn Billionen Kilometer. Das Urknall-Modell besagt, dass das Universum vor rund 13,7 Milliarden Jahren entstand und sich seither ausdehnt.

Astronomisches Vergrößerungsglas

Auf die Spur kamen die Astronomen der nun entdeckten Galaxie durch einen Effekt, der an ein astronomisches Vergrößerungsglas erinnert. Dieser sogenannte Graviationslinsen-Effekt entsteht, wenn sich genau auf der Linie zwischen Beobachter und Galaxie ein zweites massereiches Objekt befindet, das durch seine Gravitation die Lichtstrahlen der dahinter liegenden Galaxie beugt und massiv verstärkt.

Eine solche Gravitationslinse erlaubt Astronomen die Beobachtung von Sterneninseln, deren Licht schwächer ist als dasjenige einer Kerze auf dem Mond. Dieser Effekt machte auch die Beobachtung der lichtschwachen Galaxie MACS0647-JD durch die Weltraumteleskope Hubble und Spitzer erst möglich.

"Dieser Galaxienhaufen schafft, was kein von Menschen gemachtes Teleskop erreicht", betonte der Leiter des Forscherteams, Marc Postman, vom Space Telescope Science Institute in Baltimore. "Ohne die Vergrößerung wäre die Beobachtung dieser Galaxie eine Herkulesaufgabe."

Objekt mit sehr großer Rotverschiebung

Die Astronomen hatten das Himmelsobjekt durch insgesamt 17 Farbfilter beobachtet – von Ultraviolett bis Infrarot. Nur in den beiden Rötesten tauchte es überhaupt auf. Die Forscher schließen daraus auf seine enorme Entfernung. Denn die Ausdehnung des Universums dehnt auch die Wellenlänge des Lichts ferner Himmelsobjekte und verschiebt es umso stärker ins Rote, je weiter das Objekt entfernt ist.

Würde es sich nur um ein näher gelegenes, schwach leuchtendes rotes Objekt handeln, müsste es in den Aufnahmen des Infrarotteleskops "Spitzer" hell strahlen, erläuterten die Forscher. Mit "Spitzer" sei die Galaxie jedoch kaum nachzuweisen. Das spreche dafür, dass es sich um ein enorm weit entferntes Objekt mit sehr großer Rotverschiebung handele.

Ein Bruchteil unserer Milchstraße

Die neu entdeckte Galaxie weist einen Durchmesser von weniger als 600 Lichtjahren auf – das ist nur ein Bruchteil des Durchmessers unserer Milchstraße, der auf 150.000 Lichtjahre geschätzt wird. Selbst die Große Magellansche Wolke, eine kleine Satellitengalaxie der Milchstraße, ist noch 14.000 Lichtjahre groß.

Die Forscher glauben daher, dass wir die weit entfernte Galaxie in den ersten Stadien ihrer Entwicklung sehen. Das schreiben sie im Fachblatt "The Astrophysical Journal" vorstellen. "In den kommenden 13 Milliarden Jahren wird sie möglicherweise Dutzende, Hunderte oder sogar Tausende Male mit anderen Galaxien und Galaxiefragmenten verschmelzen", meint Erstautor Dan Coe.

Die Galaxie sei möglicherweise zu weit entfernt, um mit einem existierenden Teleskop ihre Entfernung exakt zu bestimmen, erläuterte die Nasa. Erst der "Hubble"-Nachfolger, das im Bau befindliche "James Webb"-Weltraumteleskop, werde voraussichtlich dazu in der Lage sein. Es soll 2018 ins All geschossen werden.