http://www.faz.net/-gwz-8vuus

Frühes Universum : So jung und schon so staubig

  • -Aktualisiert am

Künstlerische Darstellung der jungen Galaxie A2744_YD4 Bild: ESO/M. Kornmesser

Ein Blick des Alma-Observatoriums in die Frühphase des Universums enthüllt überraschende Spuren der allerersten Sterne.

          In einer Galaxie namens A2744_YD4 haben Astronomen den jüngsten je im Kosmos beobachteten Staub entdeckt. Das Licht der Galaxie wurde mit den Antennen des Radioteleskopverbunds Alma und den optischen Spiegeln des Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile aufgefangen. Es ging zu einer Zeit auf seine Reise, als das Universum 600 Millionen Jahre alt war – das entspricht nur vier Prozent seines heutigen Alters. Die Entdeckung liefert neue Informationen über den Zeitpunkt der „kosmischen Dämmerung“, also der Epoche, in der die ersten heißen Sterne als Supernovae explodierten und das Universum hell erleuchteten.

          Sternbild „Bildhauer“ : Simulierter Flug durch staubige Galaxien

          Heute ist Staub nicht nur im Haushalt allgegenwärtig, auch das Weltall ist voll davon. Geschätzt 40 000 Tonnen rieseln pro Jahr auf die Erde nieder, das meiste in Form mikroskopisch kleiner Meteoriten. Anders als Hausstaub besteht der kosmische Staub hauptsächlich aus Silizium-, Kohlenstoff- und Aluminiumkörnchen, die einen Durchmesser von einem Millionstel Zentimeter haben. Der kosmische Staub ist aber kein Schmutz, sondern notwendig für unsere Existenz: Staubkörner sind die Keime, aus denen sich im Laufe von Millionen Jahren Asteroiden, Planeten und Sterne zusammenballen. Einen ähnlichen Prozess kennen wir aus dem eigenen Wohnzimmer, wenn wir beobachten, wie unter dem Sofa kleine Staubteilchen langsam zu immer größeren heranwachsen.

          Supernovae-Explosionen : Das Himmelsfeuerwerk, das „Feinstaub“ produziert

          Wie die Forscher um Nicolas Laporte vom University College London mit Alma herausfanden („The Astrophysical Journal Letters“, 837, L21), enthält A2744_YD4 ungefähr sechs Millionen Sonnenmassen an Staub. Der Fund solch großer Staubmengen in einer so jungen Galaxie ist eine astronomische Überraschung, denn das Universum war nach seiner Geburt zunächst staubfrei. Beim Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren entstanden von den bekannten chemischen Elementen fast nur Wasserstoff und Helium. Alle übrigen Elemente wurden im Laufe der Zeit in Sternen erbrütet und später im Kosmos verteilt. Am spektakulärsten geschieht dies in Supernova-Explosionen – einem Schicksal, das allen kurzlebigen, massereichen Sternen am Ende ihres Lebens bevorsteht. Das in den Sternen entstandene Material gerät damit wieder zurück in den kosmischen Materiekreislauf: Alle später entstandenen Sterne, Planeten wie unsere Erde und letztlich auch wir selbst bestehen aus Sternenstaub.

          Offenbar war dieser Prozess schon in den ersten hundert Millionen Jahren nach dem Urknall in vollem Gange, meint Nicolas Laporte: „A2744_YD4 ist nicht nur die entfernteste Galaxie, die je mit Alma beobachtet wurde – die Entdeckung so großer Mengen Staub ist auch ein Hinweis darauf, dass bereits sehr früh Supernovae stattgefunden haben.“ Wie solche Supernova Explosionen in A2744_YD4 ausgesehen haben könnten, wurde von der Eso künstlerisch in einem Video visualisiert.

          Dass die Forscher die ferne Galaxie überhaupt sehen konnten, verdanken sie einem günstigen Zufall. A2744_YD4 liegt hinter einem massereichen Galaxienhaufen, dessen Gravitation wie ein riesiges kosmisches Teleskop wirkt und das Licht um das etwa 1,8-Fache verstärkt. Dank dieses Gravitationslinseneffekts entdeckten die Forscher auch, dass die Galaxie durch Emission ionisierten Sauerstoffs leuchtet. Hierbei handelt es sich um die entfernteste, und damit auch früheste, Entdeckung von Sauerstoff im Universum.

          Durch die endliche Laufzeit des Lichts sehen die Astronomen nicht nur weit in den Kosmos hinaus, sondern auch 13,1 Milliarden Jahre in die Vergangenheit. Wie die Galaxie heute aussieht, wissen sie daher nicht. Mittlerweile hat sie sich auch weiter von unserer Milchstraße entfernt, als die Lichtlaufzeit suggeriert: Berücksichtigt man die fortlaufende Expansion des Kosmos, dann trennen uns heute sogar rund 30 Milliarden Lichtjahre von A2744_YD4. Es ist durchaus möglich, dass sie heute gar nicht mehr als eigenständige Struktur existiert, sondern in der Zwischenzeit mit anderen Galaxien verschmolzen ist.

          Quelle: F.A.Z.

          Weitere Themen

          Topmeldungen

          Merkel nach der Wahl : Die Unerschütterliche

          Angela Merkel hätte, nachdem der Union so viele Wähler davongelaufen sind, Grund genug, ihre Politik zu ändern. Doch die Kanzlerin will das nicht erkennen. Ein Kommentar.

          Republikaner uneinig : Trump machtlos gegen „Obamacare“

          Im Kampf um die Abschaffung von „Obamacare“ müssen die Republikaner abermals eine Niederlage eingestehen. Aufgeben wollen sie noch nicht, doch ein Erfolg wird immer unwahrscheinlicher.
          Emmanuel Macron an der Sorbonne.

          Macrons Europa-Rede : Albtraum für Paris

          Frankreichs Präsident stellt seine Vision für Europa vor. Doch für ihn könnte ein Albtraum wahr werden: In einer Jamaika-Koalition säße die FDP, die unter neuer Führung klar gegen den Irrweg Transferunion Stellung bezieht. Ein Kommentar.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.