Älteste Spiralgalaxie im Universum entdeckt

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Künstlerische Darstellung der Galaxie BX442, die 10,7 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist, und ihrer begleitenden Zwerggalaxie (oben links). (Bildnachweis: Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics/Joe Bergeron)

Astronomen haben die bisher älteste Spiralgalaxie des Universums entdeckt, eine kosmische Struktur, die ungefähr 10,7 Milliarden Jahre alt ist, zeigt eine neue Studie.



Der galaktische Fund, der von Forschern mit dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA entdeckt wurde, kommt überraschend. Andere Galaxien aus solchen frühen Epochen sind klumpig und unregelmäßig, nicht auffallend symmetrisch wie die neu entdeckte Spirale, die unserer eigenen Milchstraße weitgehend ähnelt.

'Die Tatsache, dass diese Galaxie existiert, ist erstaunlich', sagte Studienleiter David Law von der University of Toronto in einer Erklärung. „Nach heutiger Weisheit ist ein solches „großartiges Design“ Spiralgalaxien gab es zu einem so frühen Zeitpunkt in der Geschichte des Universums einfach nicht.“

Scannen alter Galaxien

Law und seine Kollegen nutzten Hubble, um Fotos zu machen und die Eigenschaften von etwa 300 entfernten Galaxien zu untersuchen. Die neu entdeckte Galaxie mit dem Namen BX442 war laut Forschern die einzige Spirale im Haufen.

Das Licht von BX442 hat ungefähr 10,7 Milliarden Jahre gebraucht, um uns zu erreichen, was bedeutet, dass Astronomen es jetzt so sehen, wie es nur 3 Milliarden Jahre nach dem Urknall aussah, der das Universum erschuf. [ In 10 einfachen Schritten vom Urknall bis jetzt ]

Heutzutage sind Spiralgalaxien wie unsere eigene Milchstraße im gesamten Kosmos verbreitet. Aber das war vor nicht allzu langer Zeit der Fall, als Galaxienkollisionen viel häufiger waren, Gas, das aus dem intergalaktischen Medium regnete, eine dramatischere Sternentstehung speiste und Schwarze Löcher schneller wuchsen als jetzt, sagten Forscher.

'Die überwiegende Mehrheit der alten Galaxien sieht aus wie Zugwracks', sagte Co-Autorin Alice Shapley von der UCLA. 'Unser erster Gedanke war, warum ist dieser hier so anders und so schön?'

BX442 studieren

Um mehr über BX442 zu erfahren, setzte das Team ein anderes Teleskop ein, das Keck-Observatorium auf Hawaiis schlafendem Vulkan Mauna Kea. Sie verwendeten einen Keck-Spektrographen, um das von 3.600 Zielen in und um die Milchstraße emittierte Licht zu untersuchen.

Diese Informationen bestätigten, dass BX442 tatsächlich eine rotierende Spirale ist und nicht zwei scheibenförmige Galaxien, die zufällig im Bild aufgereiht waren.

'Wir dachten zuerst, dass dies nur eine Illusion sein könnte und dass wir vielleicht durch das Bild in die Irre geführt würden', sagte Shapley. „Als wir dieses Spektralbild dieser Galaxie aufgenommen haben, haben wir festgestellt, dass die Spiralarme zu dieser Galaxie gehören; es war keine Illusion. Es dreht sich und hat Spiralarme. Sie sieht nicht nur aus wie eine rotierende Scheibengalaxie – sie ist es auch wirklich. Wir waren überwältigt.'

Die Beobachtungen von Hubble und Keck zeigten auch eine begleitende Zwerggalaxie in der Nähe von BX442. Die Wissenschaftler glauben, dass die gravitative Wechselwirkung zwischen den beiden Galaxien die Spiralform von BX442 erzeugt, was möglicherweise erklärt, warum es so anders wurde als seine galaktischen Zeitgenossen. (Die Milchstraße hat ihre eigene Satelliten-Zwerggalaxie, bekannt als Schütze, die bei der Herstellung ihrer Spiralarme helfen kann.)

Der Begleiter wird wahrscheinlich irgendwann mit BX442 fusionieren, sagten die Forscher. Simulationen zeigen auch, dass sich die Spirale von BX442 wahrscheinlich innerhalb von etwa 100 Millionen Jahren auflösen wird, fügten sie hinzu.

Die Astronomen planen, BX442 weiter zu untersuchen, um weitere Erkenntnisse zu gewinnen, die Aufschluss darüber geben könnten, wie Spiralgalaxien wie unsere eigene Milchstraße entstehen.

'BX442 stellt eine Verbindung zwischen frühen Galaxien, die viel turbulenter sind, und den rotierenden Spiralgalaxien dar, die wir um uns herum sehen', sagte Shapley. 'Tatsächlich kann diese Galaxie die Bedeutung von Fusionsinteraktionen in jeder kosmischen Epoche bei der Schaffung einer großartigen Spiralstruktur hervorheben.'

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