gov-civil-vilareal.ptWarum sitzt eine normale Galaxie am Rande des Universums?
>Mit Hilfe eines Tricks der Schwerkraft haben Astronomen eine normale Galaxie gefunden. Große Sache, oder? Die Sache ist, wo sie es gefunden haben nicht normal: Das Licht, das wir davon sehen, hat die Galaxie verlassen Vor 12,4 Milliarden Jahren , was bedeutet, dass wir es so sehen, wie es war, als das Universum selbst nur 1,4 Milliarden Jahre alt war!
Das macht das so komisch . Eine normale Galaxie hat nichts zu suchen, als der Kosmos noch so jung war. Aber da sitzt es doch.
Die Galaxie heißt SPT-S J041839-4751.9 (nennen wir sie kurz SPT0418) und wurde in einer Himmelsdurchmusterung mit entdeckt das Südpolteleskop , die Licht in Millimeterwellenlängen betrachtet, weit außerhalb dessen, was unsere Augen sehen können. Die Galaxie wurde damals als interessant eingestuft, da sie staubig zu sein schien und neue Sterne hervorbrachte.
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Nachbeobachtungen wurden mit ALMA . gemacht , das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, das weitaus leistungsfähiger ist und sozusagen eine viel schärfere Sehkraft hat. Was sie sahen, ist eines der ersten seltsamen Dinge an dieser normalen Galaxie.
Das ALMA-Bild der sehr weit entfernten Galaxie SPT0418, die aufgrund der Schwerkraft einer dazwischenliegenden Galaxie zu einem Ring verzerrt wurde. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al.
Normal, oder? Das sieht für mich ziemlich eigenartig aus: Es ist ein Ring! Außer das ist eine Art Fata Morgana. Zufälligerweise befindet sich fast genau in einer Linie zwischen uns und SPT0418 eine weitere Galaxie, die sich etwa 3 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt befindet. Als das Licht von SPT0418 diese nähere Galaxie auf seinem Weg zu uns passierte, wurde sein Weg durch die Schwerkraft der dazwischen liegenden Galaxie verbogen. Wir nennen ein solches Tier a Gravitationslinse und vieles ist bekannt. Sie verzerren die Form der weiter entfernten Galaxie, manchmal in mehrere Kleckse oder Bögen.
Im Gegensatz zu unserer ist diese Galaxie jedoch besonders fruchtbar. Es erzeugt Sterne mit einer Rate von 350 Mal der Sonnenmasse pro Jahr! Das ist ein Grundstück , so viel wie zweihundert mal die Geschwindigkeit, mit der die Milchstraße Sterne macht. SPT0418 nennen wir treffend a Starburst-Galaxie .
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Aber deshalb ist es so seltsam. Theoretische Studien darüber, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit bilden und entwickeln, deuten darauf hin, dass solche Starburst-Galaxien ziemlich chaotisch aussehen sollten, zerkaut von den Turbulenzen, die entstehen, wenn Sterne mit dieser Geschwindigkeit herausgedreht werden. Massive Sterne blasen starke Winde, Supernovae detonieren wie Blitzlichter, und all die freigesetzte Energie sollte das Gas in der Galaxie aufwirbeln und es zu einer unregelmäßigen Form machen (und zu Beginn des Zeitalters des Universums gab es einfach nicht viel Zeit zu organisieren). Die meisten entfernten Galaxien, die wir sehen, sind in der Tat klumpig. Die Tatsache, dass diese Galaxie eine Scheibe hat, die ziemlich ruhig und stabil zu sein scheint, ist bizarr.
Kunstwerk, das die Wolfsgalaxie darstellt, eine massereiche Scheibengalaxie ähnlich der Milchstraße, die bereits gut geformt war, als das Universum 1,5 Milliarden Jahre alt war. Kredit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
Was ist der Film, warum er bewertet hat?
Interessanterweise ist es nicht allein. Anfang 2020 gaben Astronomen bekannt, dass sie in etwa der gleichen Entfernung eine Scheibengalaxie namens Wolfe Galaxy gefunden haben. Wie dieser ist es nicht verstanden, wie es existieren kann. Offensichtlich sind die theoretischen Modelle falsch oder zumindest (und wahrscheinlicher) unvollständig. Offensichtlich gibt es noch mehr über Galaxien zu lernen, die am Rand des beobachtbaren Universums existieren.
Wie ich bereits erwähnte, ist die Beobachtung solcher Galaxien in so großer Entfernung ohne Gravitationslinsen fast unmöglich, die zufällig und in geringen Abständen über den Himmel verteilt sind. Das bedeutet, dass es schwierig ist, so weit weg zu schauen und zu sehen, was vor sich geht, also müssen wir uns auf unsere Theorie verlassen. Aber dann bauen wir immer bessere Teleskope wie ALMA und stellen fest, dass die Dinge anders sind, als wir erwartet hatten. Das passiert ziemlich oft. Eine seltsam normale Galaxie an einem normalerweise seltsamen Ort zu finden, ist also seltsamerweise seltsam normal!
Jetzt gilt es herauszufinden, warum.
