Kürzlich haben Wissenschaftler einen entfernten Teil unseres Universums genauer unter die Lupe genommen und herausgefunden, dass sich Spiralgalaxien eine Milliarde Jahre früher zu bilden begannen als bisher angenommen. Obwohl das Bild verschwommen ist, sagte es den Wissenschaftlern alles, was sie wissen mussten.
Das Foto wurde von einem Team japanischer Astronomen aufgenommen, die das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile nutzten. Das Licht von diesem Foto zeigt eine Galaxie, die 12,4 Milliarden Jahre alt ist, was darauf hindeutet, dass sie ungefähr 1,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall entstanden sein muss. Die Forscher stellten in ihrer Studie fest, dass das Array auch Kohlenstoffionenemissionen aus der Galaxie entdeckte.
Auch wenn dies nicht nach einer großen Sache klingt, glauben Wissenschaftler, dass das frühe Universum hauptsächlich mit kleineren Protogalaxien gefüllt war, denen eine identifizierbare Struktur fehlte. Gegenwärtige Überzeugungen – zumindest diejenigen, die vor der Sichtung von Daten vertreten wurden – gehen davon aus, dass diese Protogalaxien nur Materieklumpen waren, die miteinander kollidierten und gelegentlich sogar miteinander verschmolzen. Wir dachten nicht, dass sie zu diesem Zeitpunkt begonnen hatten, die ikonische Form einer Spiralgalaxie (siehe unten) anzunehmen.
Wissenschaftler sind sich immer noch nicht sicher, wie die Spiralarme und Wölbungszentren in bestimmten Galaxien entstehen. Eine der führenden Theorien besagt, dass sich die Arme durch Gezeitenwechselwirkungen mit anderen nahe gelegenen Galaxien von der zentralen Hauptmasse lösten. Eine andere Theorie besagt, dass die Arme aus Materie bestehen, die aus anderen nahe gelegenen Galaxien gezogen wurde. Beide Theorien scheinen plausibel, und hoffentlich können diese neuen Daten, während sie weiter untersucht werden, ein wenig mehr Licht ins Dunkel bringen.
„Wann und wie die Galaxien entstanden sind, ist ein ewiges Rätsel, das in der Astronomie erforscht wird”, erklärte Satoru Iguchi, Co-Autor der Studie und Astronom am National Astronomical Observatory of Japan und SOKENDAI. „Wir haben in der Galaxie BRI1335 eine spiralförmige Morphologie entdeckt -0417 … und demonstrierte zum ersten Mal die entfernteste Spiralgalaxie lange vor dem Höhepunkt der kosmischen Sternentstehung.”
Federico Lelli, ein Astronom am Arcetri Astrophysical Observatory in Italien, sagte: „Diese Studie steht im Einklang mit den jüngsten Entdeckungen von überraschend ‚reifen’ Galaxien im urzeitlichen Universum. Frühere Beobachtungen mit dem ALMA-Teleskop zeigten, dass nur 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall regelmäßig rotierende Gasscheiben und massive Sternausbuchtungen vorhanden sind. Diese Arbeit beweist ein weiteres Zeichen von ‚Reife’: Spiralarme.”
Lelli leitete Anfang dieses Jahres eine ähnliche Studie, bei der sie sich eine Galaxie namens ALESS 073.1 ansah. Diese Galaxie, wie die vom japanischen Team untersuchte, entstand ebenfalls kurz nach dem Urknall. Sein Team entdeckte auch eine zentrale Ausbuchtung und eine rotierende Gasscheibe, die sie umgibt. Mit neueren Teleskopen wie ALMA, die für den Einsatz zur Verfügung stehen, wird es für Astronomen einfacher sein, genauere Informationen über frühe Galaxien und andere Elemente zu erhalten. Es ist so aufregend!
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