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Spitzer macht Galaxien sichtbar
02. März 2005, ESA. Wie versteckt man ein Objekt das so groß ist und so hell wie eine Galaxie? Indem man sie in Staub hüllt. Das Weltraumteleskop Spitzer ist in der Lage, auch diesen Staub zu durchdringen und entdeckte so eine Gruppe von extrem hellen Galaxien in einer Entfernung von 11 Milliarden Lichtjahren.


Dieses Spektrum zeigt das Licht einer entfernten staubigen Galaxie. Die Galaxie ist für optische Teleskope unsichtbar.(Quelle: NASA/JPL/Caltech))

Diese außergewöhnlichen Galaxien gehören zu den hellsten des Universums und leuchten mit der Kraft von 10 Billionen (!) Sonnen. Da sie aber so weit entfernt und in Staub gehüllt sind, waren die Infrarotaugen des Spitzer Teleskops notwendig um sie zu entdecken.

„Wir sehen Galaxien die im wesentlichen unsichtbar sind,“ sagt Dr. Dan Weedman von der Cornell University, einer der Autoren der Studie, die gestern in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde. „Frühere Infrarotmissionen deuteten vor über 20 Jahren auf das Vorhandensein von ähnlich staubigen Galaxien hin, aber sie waren nicht so weit entfernt. Wir mussten auf Spitzer warten, um auch in extremen Entfernungen diese Art Galaxien finden zu können.“

Die Frage nach der Ursache des Staubs ist nicht ganz geklärt. Staub wird von Sternen produziert, aber es ist nicht klar warum der Staub die Galaxien umgibt. Ein anderes Rätsel ist die große Helligkeit der Galaxien. Astronomen spekulieren bereits, ob sich in ihrem inneren nicht eine bisher unbekannte Art von Quasaren, den hellsten Objekten im Universum, verborgen sein könnte. Quasare, quasi-stellare Objekte, werden von riesigen Schwarzen Löchern mit Energie versorgt und beleuchten Galaxien wie riesige Glühbirnen von innen.

Astronomen wollen herausfinden, ob helle, staubige Galaxien sich im Verlauf der Zeit in schwächer leuchtende Galaxien wie unsere Milchstraße verwandeln. „Es ist denkbar, dass Sterne wie unsere Sonne in staubigeren Umgebungen entstanden sind, aber wir wissen es nicht,“ sagt Dr. James Houck, leitender Autor der Studie.

Das Team der Cornell University untersuchte einen Teil des Nachthimmels mit dem multiband imaging photometer von Spitzer. Sie verglichen anschließend Tausende von Objekten die sie gefunden hatten mit optischen Daten der stärksten erdbasierten Teleskope. Übrig blieben 31 Galaxien die nur von Spitzer gesehen wurden.

Weitere Untersuchungen mit Spitzers Spektrographen entdeckten Silikatstaub in 17 der 31 gefundenen Galaxien. Silikatstaubkörner sind die Bausteine von Planeten und wurden noch nie zuvor in dieser Entfernung nachgewiesen.“Der Fund von Silikatstaub in dieser frühen Epoche ist wichtig für unser Verständnis der Bildung von Planetensystemen,“ sagt Dr. Thomas Soifer, Direktor des Spitzer Science Center.

Der Silikatstaub hilft den Astronomen auch bei der Bestimmung der genauen Entfernung der Galaxien von der Erde. „Wir können das Licht einer Galaxie mit Hilfe eines Spektrographen aufbrechen, aber nur wenn wir eine deutliche Signatur eines Minerals wie Silikat haben, können wir die Distanz genau bestimmen,“ sagt Soifer.

In diesem Fall wurde ein Alter von drei Milliarden Jahren festgestellt, weniger als ein Viertel des jetzigen Alters des Universums. Ähnlich staubige Galaxien, die aber nicht so weit entfernt liegen, wurden erstmals 1983 bei Beobachtungen des Infrared Astronomical Satellite, einem Gemeinschaftsprojekt von ESA und NASA, angedeutet. Später fand das europäische Infrared Space Observatory Objekte in der Nähe der Erde. Erst mit Spitzer’s hundertfach höherer Empfindlichkeit konnten schließlich auch Galaxien in großen Entfernungen gefunden werden.  

Quelle: Spitzer zur Startseite...
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