Hubble zeigt Galaxien kurz nach dem Urknall

Nachdem das Hubble-Team am 27. September das “eXtreme Deep Field” genannte Foto veröffentlichte, konnten nun erste wissenschaftliche Ergebnisse aus dem Bild gewonnen werden. Eine Galaxie darunter hat das Potential, die älteste jemals aufgenommene zu sein.

Ein Beitrag von Klaus Donath. Quelle: NASA, wikipedia, universetoday.com.

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Das “eXtreme Deep Field” liefert die Basis für die neuen Entdeckungen. Eingezeichnet sind Galaxien mit einer Rotverschiebung bis 11,9, was einem Alter von 13,32 Milliarden Jahren entspricht. Dem Zeitlater der Reionisierung. Der Zeit, wo das Universum für Licht durchlässig wurde.
(Bild: NASA)

Wissenschaftler haben 7 Galaxien auf dem Foto genauer unter die Lupe genommen und deren Rotverschiebung gemessen. Je weiter der Ursprung des Lichtes entfernt ist, desto rotverschobener kommt es bei uns an. Eine der Galaxien besitzt eine Rotverschiebung von 11,9, was darauf hindeutet, dass die beobachtete Galaxie ihr Licht nur 380 Millionen Jahre nach dem Urknall ausgesandt hat und es auf Grund der Expansion des Universums und des Raumes erst jetzt bei uns eingetroffen ist. Da das Universum selbst etwa 13,7 Milliarden Jahre alt ist, war das ausgesendete Licht in einem Zeitalter entstanden, welches grade einmal 4% des aktuellen Alters entspricht. Sollten die Daten stimmen, wäre das mit einem Alter von 13,32 Milliarden Jahre die älteste je beobachtete Galaxie. Erst mit der neuen, auch im nahen Infraroten empfindlichen “Wide Field Camera 3” war diese Entdeckung möglich.

Astronomen sind bereits länger auf der Suche nach Energiequellen im frühen Universum, in dem sich die Materie des Universums wieder ionisierte und damit für Licht wieder durchlässig wurde. Diese Reionisierungsepoche beendete das dunkle Zeitalter des Universums. Allerdings ist, um Wasserstoff zu ionisieren, eine Energie von über 13,6 eV nötig.

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Dieser Zeitstrahl zeigt die Entstehung des Universums. Die jetzt gewonnenen Aufnahmen zeigen Objekte die kurz nach dem dunklen Zeitalter entstanden sein müssen. Durch die von der Shuttle-Mission STS 125 neu installierte Kamera kann Huble nochmal ein Stück weiter in die Vergangenheit schauen. Ein noch tieferer Blick wird erst mit dem dort eingezeichneten James Webb Space Telescope möglich sein, dessen Start frühestens 2018 stattfinden kann.
(Bild: NASA)

Wenn Protonen und Elektronen voneinander getrennt sind, können sie keine Energie in Form von Photonen aufnehmen. Photonen können zwar gestreut werden, allerdings ist die Streuung immer seltener bei einer geringen Dichte des Plasmas. Dadurch ist ein Universum mit ionisiertem Wasserstoff bei geringer Dichte relativ lichtdurchlässig, so wie unser heutiges Universum. Die Periode der Ionisierung dauerte etwa zwischen 150 Millionen und 1 Milliarde Jahre (Rotverschiebung zwischen 6 und 20) nach dem Urknall. Als Energiequelle kommen frühe Quasare und Galaxien in Betracht.

Die gewonnenen Daten bestätigen die Annahme, dass diese Reionisierung nicht in einem einzelnen, dramatischen Event passiert sein konnte. Stattdessen bildeten sich die Galaxien langsam über einen größeren Zeitraum und formten erste Sterne sowie chemische Elemente. Die beobachteten Galaxien passen genau in diese Epoche.

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