Diese weit entfernte Galaxie ist die bisher weiteste

Eine Galaxie weit, weit entfernt - in der Tat, weiter als jede andere bekannte Galaxie - wurde von Astronomen gemessen.

Die Galaxie EGS-zs8-1 liegt 13,1 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, der größte jemals gemessene Abstand zwischen der Erde und einer anderen Galaxie.

Es wird angenommen, dass das Universum etwa 13,8 Milliarden Jahre alt ist. Daher ist die Galaxie EGS-zs8-1 auch eine der frühesten Galaxien, die sich im Kosmos bilden. Weitere Studien könnten einen Einblick geben, wie diese frühen Galaxien dazu beigetragen haben, die schweren Elemente hervorzubringen, die für den Aufbau der Vielfalt des Lebens und der Landschaften, die wir heute auf der Erde sehen, unerlässlich sind. [Die größten Galaxie-Bilder, die Sie je gesehen haben]

EGS-zs8-1 ist eines der hellsten Objekte in dieser Region, die etwa 13 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Die Autoren der neuen Forschung sagen, dass andere Galaxien wahrscheinlich in ähnlichen Entfernungen oder sogar weiter von der Erde entfernt liegen, aber sie sind zu schwach für Wissenschaftler, um ihre exakte Entfernung zu messen.

"Wir haben eine Menge Quellen, die wir mit Hubble sehen können, die wahrscheinlich weiter weg sind" als EGS-zs8-1, sagte Pascal Oesch, Postdoktorand bei Yale und Hauptautor der neuen Studie. "Aber wir können ihre genaue Entfernung noch nicht messen."

Um die Trennung zwischen der Erde und einem fernen kosmischen Objekt zu messen, beobachten Astronomen oft, wie schnell sich diese Objekte von der Erde entfernen. Das Universum dehnt sich aus; der Raum selbst wächst wie ein Ballon oder ein Laib Brot im Ofen. Objekte im Universum bewegen sich so voneinander weg, wie Rosinen im Brotteig.

Wenn sich diese Objekte von der Erde entfernen, verschiebt sich das von ihnen emittierte Licht. Je weiter ein Objekt entfernt ist, desto schneller scheint es sich von der Erde weg zu bewegen und je mehr das Licht verschoben wird. Durch Messung des Grades der Verschiebung - bekannt als "Rotverschiebung" - können Astronomen auch die Entfernung messen. Eine höhere Rotverschiebung ist gleichbedeutend mit einer größeren Entfernung, und die Galaxie EGS-zs8-1 hat die höchste Rotverschiebung, die jemals gemessen wurde, gemäß der neuen Forschung (der vorherige Rekordhalter hat eine Rotverschiebung, die nur geringfügig kleiner ist).

Die Galaxie EGS-zs8-1 wurde ursprünglich vom Hubble Space Telescope und dem Infrarot Spitzer Space Telescope identifiziert und zeichnete sich durch die einzigartigen Farben aus. Die neue Forschung verwendete Beobachtungen, die mit dem MOSFIRE-Instrument an der W.M. Keck Observatory 10 Meter (33 Fuß) Teleskop in Hawaii.

Das Licht von EGS hat eine Entfernung von 13,1 Milliarden Lichtjahren zurückgelegt, so dass das Licht EGS-zs8-1 wie vor 13,1 Milliarden Jahren zeigt. Zu dieser Zeit war das Universum nur etwa 670 Millionen Jahre alt, oder etwa 5 Prozent seines derzeitigen Alters von etwa 13,8 Milliarden Jahren, laut einer Aussage von Yale. Die ersten Sterne entstanden nach Oesch etwa 200 bis 300 Millionen Jahre nach dem Urknall.

Durch die Kombination von Beobachtungen von Keck, Spitzer und Hubble können die Forscher sagen, dass die Sterne in EGS-zs8-1 "zwischen 100 [Millionen] und 300 Millionen Jahre alt sind". Aber Oesch sagte, es sei schwierig zu wissen, wie alt EGS-zs8-1 im Vergleich zu anderen Galaxien in ähnlicher Entfernung von der Erde ist. Es ist jedoch eine der ältesten gemessenen Galaxien.

Die neuen Beobachtungen zeigen auch, dass EGS-zs8-1 80 Mal schneller Sterne bildet als die Milchstraße. Darüber hinaus habe die noch wachsende Galaxie "bereits heute mehr als 15 Prozent der Masse unserer eigenen Milchstraße gebaut", sagte Oesch in einer Erklärung der Yale University.

Die einzigartigen Farben, die vom Weltraumteleskop Spitzer in EGS und anderen frühen Galaxien beobachtet werden, werfen Fragen nach dem, was in diesen urzeitlichen Umgebungen stattgefunden hat. Laut dieser Aussage könnten diese Farben durch die schnelle Bildung von massiven jungen Sternen verursacht worden sein, die mit dem Urgas in diesen Galaxien wechselwirken. Oesch sagte, weitere Untersuchungen der Galaxie könnten die Arten und Mengen der schweren Elemente, die sich dort gebildet haben, offenbaren.

"Indem wir verschiedene Galaxien als Funktion der Zeit betrachten, können wir den Aufbau der schweren Elemente rekonstruieren, die wir heute sehen und aus denen wir alle bestehen", sagte Oesch. Außerdem liefern die neuen Beobachtungen "einen Hinweis darauf, wie sich die Sterne in diesen extremen Entfernungen bildeten, und sie scheinen sich anders zu bilden als das lokale Universum. Jede Entdeckung eröffnet eine ganze Reihe neuer Fragen."

Die Forschung erschien heute online (5. Mai) in der Zeitschrift Astrophysical Journal Letters. Ein Vordruck des Papiers kann online gefunden werden ...