Forscher haben die ersten Bilder einer "Monstergalaxie" aufgenommen, die so schwer zu fassen ist wie der mythische, monströse Yeti: eine riesige, verborgene Galaxie, die Sterne mit einer Geschwindigkeit produziert, die 100-mal höher ist als die der Milchstraße.
Massive Galaxien wie diese wurden lange im sehr jungen Universum vermutet. Aber ähnlich wie der Yeti - der sagenumwobene, affenähnliche Riese des Himalaya, der noch zu finden ist - erwiesen sich junge Versionen dieser Galaxien als frustrierend schwer zu lokalisieren, und Astronomen suchten vergeblich nach Anzeichen für sie während ihres schnellen Wachstums.
Wissenschaftler haben jedoch kürzlich Hinweise auf das Licht einer jugendlichen Galaxie erhalten, als ihre sternbildende Beleuchtung durch Staubwolken schimmerte. Die Entdeckung war eine "zufällige Entdeckung", berichteten die Forscher in einer neuen Studie. Mit anderen Worten, die Astronomen suchten nicht nach einem kosmischen Yeti. Sie fanden ihre Fußabdrücke zufällig.
Es wird angenommen, dass einige der massereichsten Galaxien im Säuglingsuniversum sehr schnell entstanden und gewachsen sind, aber Beobachtungen haben diese sterngefüllten Bestien nur in ihrem reifen Zustand gefangen. In der neuen Studie beschrieben die Autoren die ersten Babybilder einer dieser sogenannten Monstergalaxien, die während einer hochaktiven Sternentstehungszeit aufgenommen wurden.
Das schimmernde Signal wurde vom Atacama Large Millimeter Array (ALMA) aufgenommen, einem Netzwerk von 66 empfindlichen Radioteleskopen in Chiles hochgelegener Atacama-Wüste. Dichte Wolken aus kosmischem Staub in einer sehr kleinen Region des Himmels verhüllten die junge Galaxie, aber ALMA entdeckte schwach leuchtende Funklichtimpulse hinter den Wolken.
"Das Licht schien überhaupt nicht mit einer bekannten Galaxie verbunden zu sein", sagte die leitende Studienautorin Christina Williams, Postdoktorandin der National Science Foundation am Steward Observatory, einem Teil der Abteilung für Astronomie der Universität von Arizona.
Da Radiowellen die längsten Wellenlängen entlang des Spektrums elektromagnetischer Strahlung haben, sind sie die einzigen Wellen, die sich über sehr große Entfernungen ausbreiten können. Und weil ALMA nur Funksignale von dieser Galaxie aufnahm, kamen die Forscher zu dem Schluss, dass das Objekt ziemlich weit entfernt ist.
"Als ich sah, dass diese Galaxie bei jeder anderen Wellenlänge unsichtbar war, war ich sehr aufgeregt, weil sie wahrscheinlich sehr weit entfernt und von Staubwolken verdeckt war", sagte Williams in einer Erklärung.
Wie weit weg? Ungefähr 12,5 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt oder ungefähr eine Milliarde Jahre nachdem das Universum aus dem Urknall hervorgegangen war, berichteten die Forscher.
"Wir haben herausgefunden, dass die Galaxie tatsächlich eine riesige Monstergalaxie mit so vielen Sternen wie unsere Milchstraße ist, aber voller Aktivität, die neue Sterne mit der 100-fachen Geschwindigkeit unserer eigenen Galaxie bildet", sagte Ivo Labbé, Co-Autor der Studie außerordentlicher Professor am Zentrum für Astrophysik und Supercomputing an der Swinburne University of Technology in Melbourne, Australien.
Die Ansichten der Astronomen über verborgene "kosmische Yetis" wie diese könnten sich mit dem Start des James Webb-Weltraumteleskops (JWST) im Jahr 2021 bald dramatisch verbessern, sagte Williams in der Erklärung. Dieses große Infrarot-Observatorium wird Kameras und Spektrometer tragen, die laut NASA sehr schwache Signale erfassen können, beispielsweise von staubmaskierten alten Galaxien.
"JWST wird in der Lage sein, durch den Staubschleier zu schauen, damit wir lernen können, wie groß diese Galaxien wirklich sind und wie schnell sie wachsen, um besser zu verstehen, warum Modelle sie nicht erklären können", sagte Williams.
Die Ergebnisse der neuen Studie wurden online am 22. Oktober im Astrophysical Journal veröffentlicht.
