Bildnachweis: NRAO
Eine der entferntesten Galaxien, die jemals gesehen wurden, scheint sich inmitten einer extrem aktiven Sternentstehung zu befinden. Die Sternentstehungsrate ist 300-mal höher als in unserer eigenen Milchstraße - jedes Jahr werden 1.000 neue Sterne gebildet. Die Entdeckung wurde mit dem Very Large Array-Radioteleskop der National Science Foundation gemacht.
Astronomen haben in einer 11 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernten Galaxie einen wichtigen Wegweiser für die schnelle Sternentstehung entdeckt, als das Universum nur 20 Prozent seines gegenwärtigen Alters betrug. Mithilfe des VLA-Radioteleskops (Very Large Array) der National Science Foundation fanden die Wissenschaftler eine große Menge dichten interstellaren Gases - die für die aktive Sternentstehung erforderliche Umgebung - in der bisher größten Entfernung.
Ein wütendes Laichen von umgerechnet 1.000 Sonnen pro Jahr in einer fernen Galaxie, die als Kleeblatt bezeichnet wird, könnte typisch für Galaxien im frühen Universum sein, sagen die Wissenschaftler.
"Dies ist eine mehr als 300-mal höhere Sternentstehungsrate als in unserer eigenen Milchstraße und ähnlichen Spiralgalaxien, und unsere Entdeckung könnte wichtige Informationen über die Bildung und Entwicklung von Galaxien im gesamten Universum liefern", sagte Philip Solomon von Stony Brook University in New York.
Während der Rohstoff für die Sternentstehung in Galaxien in noch größeren Entfernungen gefunden wurde, ist das Kleeblatt bei weitem die am weitesten entfernte Galaxie, die diese wesentliche Signatur der Sternentstehung zeigt. Diese wesentliche Signatur liegt in Form einer bestimmten Frequenz von Radiowellen vor, die von Molekülen des Gases Cyanwasserstoff (HCN) emittiert werden.
"Wenn Sie HCN sehen, sehen Sie Gas mit der hohen Dichte, die zur Bildung von Sternen erforderlich ist", sagte Paul Vanden Bout vom National Radio Astronomy Observatory (NRAO).
Solomon und Vanden Bout arbeiteten mit Chris Carilli von NRAO und Michel Guelin vom Institut für Millimeterastronomie in Frankreich zusammen. Sie berichteten über ihre Ergebnisse in der Ausgabe vom 11. Dezember der Fachzeitschrift Nature.
In Galaxien wie der Milchstraße ist dichtes Gas, das von HCN verfolgt wird, aber hauptsächlich aus Wasserstoffmolekülen besteht, immer mit Regionen aktiver Sternentstehung verbunden. Was am Cloverleaf anders ist, ist die enorme Menge an dichtem Gas zusammen mit sehr starker Infrarotstrahlung von der Sternentstehung. Das Zehn-Milliarden-fache der Sonnenmasse ist in dichten, sternbildenden Gaswolken enthalten.
"Bei der Geschwindigkeit, mit der diese Galaxie Sterne bildet, wird dieses dichte Gas in nur etwa 10 Millionen Jahren verbraucht", sagte Solomon.
Die neuen Informationen über das Kleeblatt geben den Astronomen nicht nur einen faszinierenden Einblick in einen riesigen Ausbruch der Sternentstehung im frühen Universum, sondern helfen auch bei der Beantwortung einer langjährigen Frage nach hellen Galaxien dieser Zeit. Viele entfernte Galaxien haben supermassive Schwarze Löcher in ihren Kernen, und diese Schwarzen Löcher treiben „Zentralmotoren“ an, die helle Emissionen erzeugen. Astronomen haben sich speziell über jene fernen Galaxien gewundert, die große Mengen an Infrarotlicht emittieren, Galaxien wie das Kleeblatt, das ein Schwarzes Loch und einen zentralen Motor hat.
„Wird dieses helle Infrarotlicht durch den von Schwarzen Löchern angetriebenen Kern der Galaxie oder durch einen riesigen Ausbruch der Sternentstehung verursacht? Das war die Frage. Jetzt wissen wir, dass in mindestens einem Fall ein Großteil des Infrarotlichts durch intensive Sternentstehung erzeugt wird “, sagte Carilli.
Die schnelle Sternentstehung, Starburst genannt, und das Schwarze Loch erzeugen beide das helle Infrarotlicht im Kleeblatt. Der Starburst ist ein wichtiges Ereignis bei der Entstehung und Entwicklung dieser Galaxie.
"Dieser Nachweis von HCN gibt uns ein einzigartiges neues Fenster, durch das wir die Sternentstehung im frühen Universum untersuchen können", sagte Carilli.
Das National Radio Astronomy Observatory ist eine Einrichtung der National Science Foundation, die im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung von Associated Universities, Inc. betrieben wird.
Originalquelle: NRAO-Pressemitteilung
