Wissenschaftler, die das Hubble-Weltraumteleskop der NASA verwenden, haben das Alter der möglicherweise jüngsten Galaxie gemessen, die jemals im Universum gesehen wurde. Nach kosmologischen Maßstäben ist es ein Kleinkind, das unter den erwachsenen Galaxien um es herum scheinbar fehl am Platz ist. Mit dem Namen I Zwicky 18 kann es bis zu 500 Millionen Jahre alt sein (eine so junge Epoche, in der bereits ein komplexes Leben auf der Erde begann). Im Gegensatz dazu ist unsere Milchstraßengalaxie über 20 Mal älter oder etwa 12 Milliarden Jahre alt, das typische Alter von Galaxien im gesamten Universum. Diese "Late-Life" -Galaxie bietet einen seltenen Einblick in das Aussehen der ersten winzigen Galaxien im frühen Universum.
Die Galaxie ist Mitglied eines Katalogs von 30.000 nahe gelegenen Galaxien, den der Schweizer Astronom Fred Zwicky in den 1930er Jahren durch Fotografieren des gesamten Nordhimmels zusammengestellt hat. Obwohl Astronomen lange vermutet haben, dass diese Galaxie aufgrund ihrer ursprünglichen chemischen Zusammensetzung ein Kind war, ermöglichte Hubbles exquisite Empfindlichkeit den Astronomen eine zuverlässige Zählung der gesamten Sternpopulation in der Galaxie. Dadurch konnten sie die ältesten Sterne der Galaxie zuverlässig identifizieren und so eine Obergrenze für das Alter der Galaxie festlegen.
Die Babygalaxie blieb während des größten Teils der Entwicklung des Universums in einem embryonalen Zustand als kalte Gaswolke aus ursprünglichem Wasserstoff und Helium. Als unzählige Galaxien im ganzen Weltraum blühten, begann dieser Spätblüher erst etwa 13 Milliarden Jahre nach dem Urknall mit der aktiven Sternentstehung und erlebte erst vor etwa 500 Millionen Jahren einen plötzlichen ersten Starburst.
Nur 45 Millionen Lichtjahre entfernt? viel näher als andere junge Galaxien in der fast 14 Milliarden Lichtjahre dauernden Spanne des Universums? I Zwicky 18 könnte die einzige Gelegenheit für Astronomen darstellen, die Bausteine, aus denen Galaxien gebildet werden, im Detail zu untersuchen. Es bleibt ein Rätsel, warum das Gas in der Zwerggalaxie im Gegensatz zu anderen Galaxien so lange gedauert hat. fast das Alter des Universums? unter dem Einfluss der Schwerkraft zusammenbrechen, um seine ersten Sterne zu bilden.
"I Zwicky 18 ist eine echte junge Galaxie", sagte Trinh Thuan, Professor für Astronomie an der Universität von Virginia, der die Studie gemeinsam mit Yuri Izotov vom Kiewer Observatorium verfasste. „Das ist außergewöhnlich, denn man würde erwarten, dass sich junge Galaxien erst in den ersten Milliarden Jahren nach dem Urknall bilden, nicht etwa 13 Milliarden Jahre später. Und junge Galaxien sollten sehr weit entfernt sein, am Rande des beobachtbaren Universums, aber nicht im lokalen Universum “, sagte Izotov.
Der in der Ausgabe vom 1. Dezember des Astrophysical Journal veröffentlichte Befund bietet einen neuen Einblick in die Entstehung von Galaxien. Die Galaxie I Zwicky 18 bietet einen Einblick in die frühe Milchstraße vor 13 Milliarden Jahren. Eine andere Reihe von Hubble-Beobachtungen eines anderen Teams gibt der Galaxie ein etwas älteres Alter von 1 Milliarde Jahren, wodurch sie immer noch ein vergleichbares Neugeborenes bleibt. Goran Ostlin vom Stockholm Observatory und Mustapha Mouhcine von der University of Nottingham verwendeten Hubbles Nahinfrarotkamera und Multiobjektspektrometer, um eine Population kühler roter Sterne zu finden, die etwas älter sind als die Sterne, die von der Advanced Camera for Surveys Camera gesehen werden. Die Ergebnisse sollen in Astronomy & Astrophysics veröffentlicht werden.
Um zu beweisen, dass I Zwicky 18 eine neue Galaxie ist, mussten Thuan und Izotov zeigen, dass es in den ersten Milliarden Jahren nach dem Urknall, der Zeit, in der ein großer Teil der Sterne im Universum gebildet wurde, keine Sterne gab. Obwohl Astronomen vermutet hatten, dass die Galaxie außergewöhnlich jung war, mussten sie darauf warten, dass Hubble die erforderliche Empfindlichkeit bereitstellte, um festzustellen, ob ältere Sterne, schwache rote Riesen, in der Zwerggalaxie existierten oder nicht. Hubbles Advanced Camera for Surveys benötigte eine sehr lange Belichtung und benötigte 25 Teleskopbahnen, um nach den schwächsten Sternen in der Galaxie zu suchen. Das Vorhandensein alter Sterne in der Galaxie hätte darauf hingewiesen, dass die Galaxie selbst alt war, wie alle anderen bekannten Galaxien im Universum.
Es wird angenommen, dass große Galaxien wie die Milchstraße hierarchisch wachsen, wobei kleinere Galaxien zu größeren Galaxien verschmelzen, wie Nebenflüsse zu großen Flüssen. I Zwicky 18 ist ein Prototyp dieser frühen Population kleiner Zwerggalaxien. "Diese Baustein-Zwerggalaxien sind zu schwach und zu klein, um ohne die empfindlichsten Instrumente selbst im lokalen Universum untersucht zu werden, geschweige denn in den Weiten des Kosmos", sagte Thuan.
Ein weiterer Beweis für die Jugend von I Zwicky 18 ist die Tatsache, dass sein interstellares Gas „fast makellos“ ist, sagte Thuan und hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht, den beiden primären Lichtelementen, die in den ersten drei Minuten des Urknalls erzeugt wurden die Existenz des Universums. Die Zwerggalaxie enthält nur eine Besprengung der anderen schwereren Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff oder Sauerstoff, die später bei der Entwicklung von Sternen entstehen. Das nahezu Fehlen derart schwerer Elemente lässt darauf schließen, dass es einem Großteil des Urgases in der Zwerggalaxie nicht gelungen ist, Sterne zu bilden, die anschließend schwere Elemente herstellen.
Originalquelle: Hubble-Pressemitteilung
