Kohlenstoff in unserem Körper kam von "kosmischem Fließband"
Damit im Universum Sterne und Planeten entstehen, arbeitet um Galaxien ein riesiges Recycling-System. Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff und Eisen werden von sterbenden Sternen ins All geschleudert, wo sie für den Aufbau neuer Objekte wiederverwertet werden.
Ein Forscherteam konnte jetzt herausfinden, dass der Kohlenstoff nicht einfach im intergalaktischen Raum umhertreibt. Stattdessen wird er auf riesigen Strömen durch das "zirkumgalaktische Medium" (CGM) transportiert. Das ist ein Gasring, der Galaxien umgibt.
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Kosmisches Fließband
Wie ein kosmisches Fließband presst das CGM Material erst nach außen und zieht es dann zurück in die Galaxie. Dort wird es wieder für die Entstehung neuer Planeten, Monde und Sterne verwendet - und findet sich schließlich auch in unserem Körper.
Die Darstellung des CGM zeigt, wie Gas aus einer Galaxie nach außen gedrückt und wieder zurück transportiert wird
© J. Tumlinson, M.S. Peeples and J.K. Werk/Annual Review of Astronomy and Astrophysics 2017; M.S. Peeples/Nature 2015
"Man kann sich das zirkumgalaktische Medium wie einen riesigen Bahnhof vorstellen. Ständig wird Material hinausgeschoben und wieder eingezogen", erklärt Studienautorin Samantha Garza von der University of Washington in einem Statement. Wird ein Stern durch eine Supernova zerstört, werden seine Elemente aus der Wirtsgalaxie hinausgeschleudert, sagt sie.
Kohlenstoff in unserem Körper war schon im intergalaktischen Raum
Das bedeute, dass der Kohlenstoff, der auch in unserem Körper steckt, sehr wahrscheinlich schon den intergalaktischen Raum durchquert hat. Das Team konnte bestätigen, dass in der Gaswolke, die unsere Galaxie umgibt, nicht nur sehr heiße, sauerstoffreiche Gase enthält, sondern auch Material mit niedrigen Temperaturen wie Kohlenstoff.
"Wir können jetzt bestätigen, dass das zirkumgalaktische Medium wie ein riesiges Reservoir für Kohlenstoff und Sauerstoff wirkt", sagt Garza. Sie vermutet, dass in sternenbildenden Galaxien wie der Milchstraße das Material zurückgezogen und recycelt wird.
Dichte, sternenreiche Region in der Milchstraße
© NASA/ESA/Hubble Heritage Team
Hubble-Spektrograph erfasst Licht von 9 Quasaren
Für ihre Studie verwendeten die Forscher den Cosmic Origins Spektrographen des Hubbles Weltraumteleskops. Damit wurde gemessen, wie das Licht von 9 weit entfernten, hellen Quasaren vom zirkumgalaktischen Medium von 11 sternenbildenden Galaxien beeinflusst wird.
Sie fanden heraus, dass ein Teil des Lichts vom Kohlenstoff im CMG absorbiert wird. In einigen Fällen dehne sich der Kohlenstoff 400.000 Lichtjahre aus, was dem 4-fachen des Durchmessers der Milchstraße entspricht. Die Ergebnisse der Studie sind im Fachmagazin The Astrophysical Letters erschienen.
Hubble-Aufnahme von Quasar, dessen Licht durch das zirkumgalagtische Medium einer Galaxie dringt
© NASA/ESA/A. Field
Warum stoppen Galaxien die Sternenbildung?
Die Forscher wollen mit dieser neuen Erkenntnis verstehen, wie der Recyclingprozess in solchen Galaxien abklingt. Irgendwann nimmt in allen Galaxien die Sternendichte ab. Vermutet wird, dass das zirkumgalaktische System zunehmen weniger zum Recyclingprozess beiträgt und der Prozess irgendwann zusammenbricht.
Um auch die anderen Elemente im CGM zu untersuchen, ist weitere Forschung nötig. Dabei soll auch untersucht werden, wie sich sternenbildende Galaxien von jenen unterscheiden, die die Sternenbildung eingestellt haben. Das soll Aufschluss geben, wie und warum sich Galaxien wie die Milchstraße in Sternwüsten verwandeln.
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