Durch ein Teleskop zu spähen bedeutet, in die Vergangenheit zu schauen. Das Licht, das die Linse erreicht, hat Millionen oder sogar Milliarden von Jahren gebraucht, um durch die Weiten des Weltraums zu wandern, was bedeutet, dass jedes Bild eine Momentaufnahme der fernen Vergangenheit ist. Das Hubble-Weltraumteleskop der NASA ist ein ruhmreicher Zeitreisender, der über 13 Milliarden Jahre alte Galaxien entdeckt, die sich zu Beginn des Universums gebildet haben.
Diese fernen Galaxien erscheinen oft ziemlich verschwommen. Jetzt hat das Weltraumteleskop dank eines Schwerkrafttricks ein außergewöhnlich detailliertes Bild der Galaxie aufgenommen, die vor 13, 3 Milliarden Jahren, nur 500 Millionen Jahre nach dem Urknall, existierte, berichtet Paul Rincon von der BBC.
Das beeindruckende Detail im neuen Bild der Galaxie ist auf einen Prozess zurückzuführen, der als Gravitationslinseneffekt bezeichnet wird. Ein massives Objekt, wie eine große Galaxie, kann den Raum beugen und dazu führen, dass die Bilder von dahinter liegenden Objekten heller erscheinen und sich in etwas größere Formen verwerfen, so eine Pressemitteilung der NASA. In diesem Fall verstärkte ein riesiger Galaxienhaufen im Vordergrund eines Bildes das Licht einer sehr weit entfernten alten Galaxie und schmierte es in einen kleinen Bogen.
"So gut wie jede Galaxie in dieser Entfernung ist ein ungelöster Punkt. Es ist eine Frage des Glücks, eine Galaxie zu erhalten, die genau so geglättet ist, dass sie sich ausdehnt und so viele Details liefert. Es ist ein ziemlich netter Fund." Brett Salmon, Hauptautor der Studie und Forscher am Baltimore Space Telescope Science Institute, sagte Rincon. "Indem wir die Auswirkungen der Gravitationslinse auf das Bild dieser Galaxie analysieren, können wir ihre tatsächliche Größe und Form bestimmen." Sie präsentierten ihre Arbeit kürzlich auf dem 231. Treffen der American Astronomical Society.
Durch die Kombination von Daten von Hubble und dem Spitzer-Weltraumteleskop versuchten Salmon und seine Kollegen, die Galaxie zu „entlarven“, um mehr darüber zu erfahren. Eine vorläufige Einschätzung legt nahe, dass es ziemlich klein ist und etwa 3 Milliarden Sonnenmassen wiegt - etwa 1/100 der Größe unserer Milchstraßengalaxie, so die Pressemitteilung der NASA. Es ist auch ungefähr 2.500 Lichtjahre groß - nur halb so groß wie die Kleine Magellansche Wolke, eine Zwerggalaxie, die die Milchstraße umkreist. Die Galaxie ähnelt wahrscheinlich vielen anderen kleinen Galaxien, die sich kurz nach dem Urknall gebildet haben.
Wie Amber Jorgenson von Astronomy berichtet, heißt die neue Galaxie SPT0615-JD. Und herauszufinden, dass es kein Zufall war. Die Forscher untersuchten Galaxien mit Hubble und Spitzer im Rahmen des RELICS-Programms, um mithilfe von Gravitationslinsen extrem entfernte Galaxien zu finden. Das Team untersuchte 41 massive Galaxienhaufen und lokalisierte die neue Galaxie, während es einen Haufen namens SPT-CL J0615-5746 beobachtete.
Eine Sache, die Lachs und andere Forscher herausfinden wollen, ist, wie und wann sich Galaxien zu den geordneten Formen geformt haben, die wir heute sehen. "Wir wissen nicht genau, wie die ersten Galaxien im Universum diese schönen rotierenden Scheiben in diesen wunderschönen Bildern zusammengesetzt haben", erzählt er Rincon. "Wann haben sich diese Scheiben tatsächlich gebildet?"
Diese neueste Studie, zusammen mit früheren Arbeiten, hilft Wissenschaftlern dabei, eine Antwort herauszufinden. Wie Rincon berichtet, konzentrierte sich eine weitere auf dem Treffen vorgestellte Studie auf Galaxien, die sich nur 800 Millionen Jahre nach dem Urknall gebildet hatten. Es deutet darauf hin, dass sie zu diesem frühen Zeitpunkt bereits rotierten, was wahrscheinlich zu einer Scheibenbildung führt. „Sobald sich die Galaxie in einer Scheibe festsetzt, setzt dies den Rest der Entwicklung der Galaxie in Bewegung. Es ist also eine wichtige Grundvoraussetzung, herauszufinden, wann sich diese turbulente Phase zu beruhigen beginnt “, sagt Salmon.
Wie Jorgenson berichtet, ist es eine Herausforderung, alte Galaxien mit dem alternden Hubble-Teleskop zu untersuchen. Es könnte jedoch einfacher werden, wenn das James Webb-Weltraumteleskop 2019 auf den Markt kommt. Das Webb wird ein fortschrittlicheres Spektroskop enthalten, das in der Lage ist, noch tiefer in die Zeit zu blicken. Laut NASA kann Hubble zwar "Kleinkind-Galaxien" sehen, aber das Infrarot des Webb wird es ihm ermöglichen, "Baby-Galaxien" zu sehen.
