Die NASA hat ein Foto des Weltraumteleskops Hubble veröffentlicht, das die bislang vielleicht am weitesten entfernte Galaxie zeigt. Die winzige Galaxie ist schätzungsweise 13 Mrd. Lichtjahre entfernt, und wird durch den Gravitationslinsen-Effekt wie durch eine Lupe auf der Hubble-Aufnahme vergrößert.
Die Galaxie bietet einen Blick in die Beschaffenheit der frühen Jahre des Universums, und stellt womöglich sogar nur die Spitze des Eisberges dar. Laut Studienleiter Adi Zitrin vom California Institute of Technology in Pasadena ist sie ein Beispiel für einen als sehr häufig erachteten Grundstoff an extrem kleinen und zaghaften Objekten, die es in den ersten ca. 500 Mio. Jahren nach dem Urknall gab. Weitere Studien solcher Objekten könnten helfen, die Entwicklung des Universums und der Galaxien bis heute besser zu verstehen.
Mehrere Ergebnisse kombiniert – Gravitationslinse hilft
Die Ergebnisse stammen aus dem Frontier Fields Programm, in dem die Forscher der NASA Daten von Hubble mit denen anderer Observatorien wie Spitzer oder Chandra (für Röntgenstrahlung) kombinierten, um so mithilfe großer Galaxiencluster das frühe Universum zu erforschen. Solche Galaxiencluster haben aufgrund ihrer großen Masse die Eigenschaft, sogar den Weg des Lichtes zu beeinflussen. Dieser Effekt wurde von Albert Einstein erstmals vorhergesagt, und bewirkt eine Bündelung von Lichtstrahlen, was als Gravitationslinsen-Effekt bezeichnet wird.
Dadurch wird das Licht von sehr schwachen, sehr weit enfternten Objekten gesammelt und konzentriert, welche sonst oft nicht mehr detektierbar wären. Randbereiche werden zudem verzerrt dargestellt. Im aktuellen Fall wurde der Galaxienhaufen Abell 2744, auch Pandoras Cluster genannt, beobachtet. Die beobachteten Objekte werden durch diesen zehnfach heller und größer abgebildet. Das gefundene kleine Exemplar einer Galaxie besteht wohl nur aus ca. 40 Millionen Sonnen, und hat mit 850 Lichtjahren Durchmesser eine 500-fach geringere Größe als unsere Milchstraße mit eineigen hundert Milliarden Sternen.
Objekt zu schwach für Spektroskopie
Üblicherweise nutzen Astronomen die Rotverschiebung, um die Entfernung von Objekten spektroskopisch zu messen. Das ist bei diesem schwachen und entfernten Objekt jedoch nicht möglich. Eine Kombination aus verschiedenen Abbildungen des Objektes und derer Winkel zueinander aus der Gravitationslinse, in Verbindung schlicht mit der Farbe statt Spektroskopie, erlaubte jedoch eine Abschätzung der Entfernung. Laut Zitrin sei man sich zu 95 Prozent sicher, dass die Rotverschiebung 10 beträgt, eine enorme Rotverschiebung.
Für die Forscher ist die Frage nun spannend, ob diese schwachen Objekte am Anfang des Universums ausreichten, um den Wasserstoff, der sich bald nach dem Urknall abkühlte, aufzuheizen. Dieser Reionisierung genannte Prozess geschah etwa 200 Mio. bis eine Mrd. Jahre nach dem Urknall. Die Reionisierung machte das All auch erst transparent für das Licht, also durchsichtig, wie wir es auch heute vorfinden.
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