Hubble: Weit weg und lange her

Die US-amerikanische Raumfahrtagentur NASA berichtete am 26. Januar 2011, dass ihr Weltraumteleskop Hubble ein Objekt fand, bei dem es sich vermutlich um die unter den bisher beobachteten von der Erde am weitesten entfernte Galaxie handelt.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA.

NASA, ESA, G. Illingworth (University of California, Santa Cruz), R. Bouwens (University of California, Santa Cruz and Leiden University), HUDF09 Team
13,2 Milliarden Jahre alte Galaxie
(Bild: NASA, ESA, G. Illingworth (University of California, Santa Cruz), R. Bouwens (University of California, Santa Cruz and Leiden University), HUDF09 Team)

Gerade noch in den Grenzen des für Hubble Machbaren gelang es, Licht zu erfassen, das 13,2 Milliarden Jahre brauchte, bis es Hubbles Detektoren erreichte. Gegenüber dem Licht vom bisher am weitesten entfernten Objekt sind das noch einmal 150 Millionen Jahre mehr. Das Alter des Universums schätzen Astronomen auf rund 13,7 Milliarden Jahre, das abgelichtete Objekt stammt also aus der Frühzeit des Universums.

Das kleine, schwach leuchtende Objekt (absolute Helligkeit 29) ist wahrscheinlich eine kompakte Galaxie aus blauen Sternen, das rund 480 Millionen Jahre nach dem Urkall entstand. Über 100 solch kleiner Galaxien bedurfte es vermutlich zur Ausbildung der Milchstraße, unserer eigenen Galaxie. Hubbles neuer Fund bekräftigt die Vorstellungen, die die Wissenschaftler von der Anzahl der Sternentstehungen im jungen Universum und ihres dramatischen Anwachsens pro Zeiteinheit hatten. Im Bereich zwischen 480 und 650 Millionen Jahren nach dem Urknall dürfte sich die Zahl der Sternentstehungen etwa verzehnfacht haben.

Laut NASA-Administrator Charles Bolden will die Agentur ihre Bemühungen fortsetzten, den Stand der Erkenntnisse weiter anzuheben. Er ist sich sicher, dass Hubbles jüngste Entdeckung das Verständnis des Universums vertieft und kommenden Generationen nützlich sein wird. Vor über zwanzig Jahren habe man sich nicht träumen lassen, welch bahnbrechende Beobachtungen Hubble machen würde, so Bolden weiter. Bolden arbeitete 1990 als Pilot an Bord des Shuttles, das Hubble in den Weltraum brachte.

Wann genau die ersten Sterne im Universum auftauchten, wissen die Astronomen noch nicht genau. Jede weiter in die Geschichte des Universums reichende Beobachtung verbessert ihr Bild von der Zeit, als Sterne und Galaxien begannen, das Universum nach dem Urknall zu bevölkern.

NASA
Andrew Feustel mit der Wide Field Camera 3 über dem Weltraumteleskop Hubble
(Bild: NASA)

Die jetzt gefundene Galaxie wurde mit der im Mai 2009 während der letzten Wartungsmission eines Shuttles zu Hubble im Weltraumteleskop installierten Wide Field Camera 3 aufgenommen. Nach über einem Jahr Beobachtungszeit und Analysen hält man die Existenz der Galaxie für verifiziert. Infrarote Strahlung von dem Objekt wurde in den Sommern 2009 und 2010 von Hubble erfasst. Die entsprechenden Aufnahmen entstanden während 111 Erdumläufen von Hubble, was rund 8 Tagen Beobachtungszeit entspricht.

Auf den Bildern von Hubble erscheint als Objekt als blasser Punkt. Die Galaxie ist zu jung und zu klein, als dass sie die typischen Formen bekannter Galaxien zeigen würde. Eine Spiralgalaxie ist sie also nicht. Obwohl Hubble nicht in der Lage ist, einzelne Sterne in ihr zu identifizieren, hält man es für sicher, dass es sich um eine kompakte Galaxie aus heißen Sternen handelt, die sich 100 bis 200 Millionen Jahre früher in einer Ansammlung dunkler Materie bildeten.

Vor den letzten von Hubble gelieferten Daten ließ sich die Hypothese über das Anwachsen von Galaxien aus kleinen Sternenhaufen zu großen majestätischen Strukturen nicht bestätigen. Im hierarchischen Modell der Galaxienentstehung gab es große Unsicherheiten hinsichtlich der ersten 500 Millionen Jahre der Existenz des Universums. Eine Phase schnell aufeinanderfolgender Veränderungen hat man unterstellt.

Das Licht aus der Frühzeit des Universums erreicht uns auf weit ins Infrarote verschobenen Wellenlängen. Daher wird es Hubbles Nachfolger, dem James Webb Space Telescope (JWST) leicht fallen, noch weiter in die Vergangenheit zu blicken.

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