Wie Schwergewichte im Weltraum entstehen

Published 04/06/2017 in Weltraum, Wissen

Wie Schwergewichte im Weltraum entstehen
So könnte es ausgesehen haben: künstlerische Darstellung eines Quasars mit nahen verschmelzenden Galaxien.

Warum haben im jungen Universum einige Galaxien schon so früh ihre Sternproduktion abgeschlossen? Astrophysiker haben nun eine Antwort gefunden, die auch ein weiteres Rätsel lösen kann.

Die Entwicklung des Universums in den ersten Hunderten Millionen Jahren nach dem Urknall gibt nach wie vor viele Rätsel auf. Eines davon resultiert aus der beobachteten Existenz massereicher elliptischer Galaxien bereits zu einem Zeitpunkt, als das Universum erst 1,5 Milliarden Jahre alt war, also nur etwa zehn Prozent seines heutigen Alters besaß. Diese Galaxien bestehen aus alten Sternen und haben die Phase intensiver Sternentstehung bereits hinter sich. Angesichts ihres geringen Alters muss dieser Prozess daher sehr schnell abgelaufen sein

Entsprechend junge Vorläufergalaxien mit hohen Sternentstehungsraten suchte man bisher allerdings vergeblich. Intensive Entstehung von Sternen beobachtete man lediglich in sehr jungen Quasaren: Galaxien, in deren Zentrum sich ein extrem massereiches Schwarzes Loch befindet, das große Mengen von Materie anzieht und dabei zur Abstrahlung großer Energiemengen anregt. Wie diese Schwarzen Löcher kurz nach dem Urknall bereits eine so große Masse von mehr als einer Milliarde Sonnenmassen ansammeln konnten, war ebenfalls unklar.

Nun hat eine Gruppe von Astronomen unter Leitung von Roberto Decarli vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg Beobachtungen des Alma-Observatoriums präsentiert, die für beide Fragen wertvolle Hinweise liefern. Wie die Forscher in „Nature“ berichten, fanden sie in der Nähe von Quasaren vier massereiche, weniger als eine Milliarde Jahre alte Galaxien mit aktiver Sternentstehung. Damit konnten sie nicht nur die Frage nach den möglichen Vorfahren junger elliptischer Galaxien beantworten, sondern lieferten auch den entscheidenden Hinweis darauf, dass junge Quasare in kosmischen Regionen besonders hoher Materiedichte entstehen, die ein schnelles Wachstum der zentralen supermassereichen Schwarzen Löcher ermöglichen.

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