Riesige Galaxien-Fabrik im Weltraum entdeckt
Astronom*innen haben eine riesige "Fabrik" entdeckt, in der Galaxien gebaut werden. Auch unsere Milchstraße soll aus so einem Konstrukt entstanden ist. Das riesige Gebilde ist ein sogenannter „Protocluster“, also ein Galaxiehaufen aus dem frühen Universum.
Der Protocluster umfasst mehr als 60 Galaxien und ist 11 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Im Jänner veröffentlichten Forscher*innen einen Artikel über den Protohaufen mit dem Namen G237. Nun hat ein internationales Team von Astronom*innen die Existenz bestätigt und die Ergebnisse in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.
Mehrere Instrumente wurden verwendet, um dieses Bild des Protohaufens G237 zu erstellen, auf dem die Galaxien in verschiedenen Farben dargestellt sind. Das Bild auf der rechten Seite zeigt die zentrale Region dieser massiven Galaxien-"Fabrik".
© ESA/Herschel and XMM-Newton; NASA/Spitzer; NAOJ/Subaru; Large Binocular Telescope; ESO/VISTA. Polletta, M. et al. 2021; Koyama,
"Man kann sich Galaxienprotocluster wie G237 wie eine Galaxienwerft vorstellen, in der massive Galaxien zusammengebaut werden, nur dass diese Struktur zu einer Zeit existierte, als das Universum gerademal 3 Milliarden Jahre alt war", sagte Studienmitautorin Brenda Frye, Professorin für Astronomie an der Universität von Arizona, in einer Erklärung.
Weil der Protocluster 11 Milliarden Lichtjahre entfernt ist, sehen die Forscher*innen quasi in die Vergangenheit, wenn sie ihn beobachten. Der Galaxiehaufen existiert in dieser Form heute vermutlich nicht mehr.
„Sternenfabrik im Overdrive“
Die Schwerkraft zieht Sterne und andere Materie zusammen, um Galaxien zu bilden, die dann dazu neigen, sich zu Haufen zusammenzuschließen. Wissenschaftler*innen wissen nur wenig über Protocluster, zum Teil deshalb, weil diese Ansammlungen mit optischem Licht nicht entdeckt werden können, so Frye.
Die frühen Beobachtungen von G237 deuteten darauf hin, dass sie Sterne mit einer unrealistisch hohen und unhaltbaren Rate erzeugt. "Jede der 63 Galaxien, die bisher in G237 entdeckt wurde, war wie eine Sternenfabrik im Overdrive", erklärt Frye: "Es ist, als würden die Galaxien Überstunden machen, um Sterne zu bilden."
Ein weiterer Protocluster, der vom Hubble Weltraum-Teleskop aufgenommen wurde.
© NASA, ESA, M. Trenti (University of Colorado, Boulder, and University of Cambridge, UK), L. Bradley (STScI), and the BoRG team
Wasserstoff dient als Treibstoff für die Sternentstehung. Die Astronom*innen waren zunächst verwundert, weil der Protohaufen nicht genug Wasserstoff zu bekommen scheint, um seine rasante Sternentstehungsrate anzutreiben. Die Forscher*innen haben entdeckt, dass einige der beobachteten Sternproduktionen von Galaxien stammen, die nichts mit G237 zu tun haben. Die Sternproduktion für den Protocluster blieb jedoch hoch, nachdem das Team diese nicht-verwandten Beobachtungen entfernt hatte.
Möglicherweise haben Galaxiehaufen wie G237 genügend Wasserstoff, um neue Sterne in einer schwindelerregenden Geschwindigkeit zu gebären. "Das Bild, das wir jetzt zusammengesetzt haben, ist das einer erfolgreichen Galaxienwerft, die mit hoher Effizienz arbeitet, um Galaxien und die Sterne in ihnen zusammenzusetzen", sagt Frye.