Herschel blickt zurück in die Zeit, um zu sehen, wie Sterne zum Leben erweckt werden

Aus einer Pressemitteilung der Royal Astronomical Society:

Astronomen haben den ersten schlüssigen Beweis für einen dramatischen Anstieg der Sterngeburt in einer neu entdeckten Population massereicher Galaxien im frühen Universum gefunden. Ihre Messungen bestätigen die Vorstellung, dass sich Sterne vor etwa 11 Milliarden Jahren oder etwa drei Milliarden Jahren nach dem Urknall am schnellsten gebildet haben und dass die Geschwindigkeit der Sternentstehung viel schneller ist als angenommen.

Die Wissenschaftler verwendeten das Herschel-Weltraumobservatorium der Europäischen Weltraumorganisation, ein Infrarot-Teleskop mit einem Spiegel von 3,5 m Durchmesser, das 2009 auf den Markt gebracht wurde. Sie untersuchten die entfernten Objekte im Detail mit der SPIRE-Kamera (Spectral and Photometric Imaging Receiver) und erhielten solide Beweise dafür, dass das Galaxien bilden mit enormer Geschwindigkeit Sterne und haben große Gasspeicher, die die Sternentstehung für Hunderte von Millionen von Jahren antreiben.

Dr. Scott Chapman vom Institut für Astronomie in Cambridge hat die neuen Ergebnisse in einem Artikel in einer Sonderausgabe der Zeitschrift Monthly Notices der Royal Astronomical Society vorgestellt, die sich auf Ergebnisse von Herschel konzentriert.

Scott kommentiert: "Diese Herschel-SPIRE-Messungen haben ergeben, dass die neue Population von Galaxien heißer als erwartet ist, da sich Sterne viel schneller bilden als bisher angenommen."

Die Galaxien sind so weit entfernt, dass das Licht, das wir von ihnen erkennen, seit mehr als 11 Milliarden Jahren unterwegs ist. Dies bedeutet, dass wir sie ungefähr drei Milliarden Jahre nach dem Urknall sehen. Der Schlüssel zu den neuen Ergebnissen ist die jüngste Entdeckung eines neuen Typs extrem leuchtender Galaxien im frühen Universum. Diese Galaxien sind im sichtbaren Licht sehr schwach, da die neu gebildeten Sterne immer noch in den Gas- und Staubwolken kokoniert sind, in denen sie geboren wurden. Dieser kosmische Staub, der eine Temperatur von etwa -240 ° C hat, ist bei den längeren Wellenlängen im fernen Infrarot, die vom Herschel-Satelliten beobachtet werden, viel heller.

Ein verwandter Galaxientyp wurde erstmals 1997 (aber erst 2003 gut verstanden) mit der am James Clerk Maxwell-Teleskop auf Hawaii angebrachten „SCUBA“ -Kamera gefunden, die Strahlung erfasst, die bei noch längeren Wellenlängen im Submillimeterbereich emittiert wird. Es wurde jedoch angenommen, dass diese entfernten „Sub-Millimeter-Galaxien“ nur die Hälfte des Bildes der Sternentstehung im frühen Universum darstellen. Da SCUBA bevorzugt kältere Objekte erkennt, wurde vermutet, dass ähnliche Galaxien mit etwas wärmeren Temperaturen existieren könnten, die jedoch weitgehend unbemerkt geblieben sind.

Dr. Chapman und andere haben ihre Entfernungen mit dem optischen Keck-Teleskop auf Hawaii und dem Sub-Millimeter-Observatorium Plateau de Bure in Frankreich gemessen, konnten jedoch nicht nachweisen, dass sie sich in einer raschen Sternentstehung befanden.

Herschel ist das erste Teleskop, das diese Galaxien auf dem Höhepunkt ihrer Leistung erfassen kann. Daher schloss sich Dr. Chapman dem „HerMES“ -Team unter der Leitung von Professor Seb Oliver von der University of Sussex und Dr. Jamie Bock in Caltech an Durchführung der größten Galaxienuntersuchung mit Herschel.

Mit den Herschel-Beobachtungen, die sich auf rund 70 Galaxien im Sternbild Ursa Major konzentrierten, erhielten die Wissenschaftler die fehlenden Beweise, um zu bestätigen, dass diese Galaxien eine entscheidende Episode für den Aufbau großer Galaxien um uns herum darstellen, wie beispielsweise unsere eigene Milch Weg.

Das Teammitglied Professor Rob Ivison von der University of Edinburgh erklärt die Bedeutung der neuen Ergebnisse. "Mit den Daten, die wir zuvor hatten, konnten wir nicht genau sagen, woher das Infrarotlicht dieser Galaxien kommt. Mit SPIRE können wir jedoch erkennen, dass dies die Signatur der Sternentstehung ist. “

Die neuen Galaxien weisen erstaunliche Sternentstehungsraten auf, die weit höher sind als alles, was im heutigen Universum zu sehen ist. Sie entwickelten sich wahrscheinlich durch heftige Begegnungen zwischen bisher ungestörten Galaxien, nachdem sich bereits die ersten Sterne und Galaxienfragmente gebildet hatten. Das Studium dieser neuen Objekte gibt den Astronomen dennoch einen Einblick in die frühesten Epochen der Sternentstehung nach dem Urknall.

Teamkollege Dr. Isaac Roseboom von der University of Sussex fasst die Arbeit zusammen. "Es war erstaunlich und überraschend zu sehen, dass die Beobachtungen von Herschel-SPIRE eine solch dramatische Population bisher nicht gesehener Galaxien enthüllten." Professor Seb Oliver, ebenfalls aus Sussex, fügt hinzu: „Wir sind wirklich überwältigt von der enormen Fähigkeit von Herschel, das ferne Universum zu erforschen. Diese Arbeit von Scott Chapman gibt uns einen echten Überblick darüber, wie der Kosmos früh in seinem Leben aussah. “

Mit der neuen Entdeckung haben die von Großbritannien geführten Astronomen eine viel genauere Zählung einiger der extremsten Galaxien im Universum auf dem Höhepunkt ihrer Aktivität geliefert. Zukünftige Beobachtungen werden die Details der Energiequelle der Galaxien untersuchen und versuchen festzustellen, wie sie sich entwickeln werden, wenn ihre intensiven Aktivitätsschübe ein Ende haben.

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