Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eine Galaxie aus der Kinderstube des Universums

20.09.2012
Das Sternensystem MACS1149-JD1 entstand bereits weniger als 500 Millionen Jahre nach dem Urknall

Eine Galaxie aus der Kinderstube des Universums hat ein internationales Forscherteam mit maßgeblicher Beteiligung von Astrophysikern der Universität Heidelberg entdeckt. Die Galaxie mit dem Namen MACS1149-JD1 hat sich bereits weniger als 500 Millionen Jahre nach dem Urknall gebildet.

Sie ist damit die am weitesten entfernte Galaxie, die Wissenschaftler bisher beobachten konnten. Möglich wurde die Entdeckung mithilfe eines natürlichen Leuchtkraftverstärkers des Universums, auch „Gravitationslinse“ genannt. Die Forschungsergebnisse werden am 20. September 2012 in der Zeitschrift „Nature“ veröffentlicht.

Das Universum entstand vor rund 13,7 Milliarden Jahren durch einen Urknall. Rund 400 bis 500 Millionen Jahre später ließen die Bedingungen im Kosmos die Bildung der ersten Sterne zu. „Eigentlich bestand kaum Hoffnung, Signale irgendeines Objekts aus dieser Epoche zu erhalten. Denn sollte es damals schon Galaxien gegeben haben, so wäre ihr Schein noch sehr viel schwächer als das Leuchten einer Kerze auf dem Mond. Kein Teleskop der Welt wäre derzeit in der Lage, ein solches Objekt zu entdecken“, erklärt Prof. Dr. Matthias Bartelmann vom Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH).

Der natürliche Leuchtkraftverstärker, mit dessen Hilfe die Galaxie jetzt entdeckt wurde, besteht aus einer Materieform, die als Dunkle Materie bezeichnet wird, da sie sich nur indirekt, zum Beispiel durch ihre anziehende Wirkung auf Licht, verrät. Besonders viel dieser Dunklen Materie befindet sich in Galaxienhaufen, in denen sich hunderte oder tausende Galaxien auf engstem Raum bewegen. Befindet sich ein solcher Galaxienhaufen mit seiner Dunklen Materie in einem bestimmten Abstand zur Erde, wirkt er wie ein Lupenglas – er vergrößert hinter ihm liegende Objekte und bündelt ihr Licht, so dass sie heller erscheinen. Genau dieser Effekt der Gravitationslinse ermöglichte nun die Entdeckung von MACS1149-JD1.
„Galaxien, die sich gerade in einer intensiven Phase der Sternentstehung befinden, weisen in ihrer spektralen Energieverteilung bestimmte unverwechselbare und charakteristische Abstufungen auf. Diese lassen sich aufspüren, indem eine Galaxie mit einem Teleskop durch verschiedene Filter beobachtet wird“, sagt Dr. Adi Zitrin, der der Arbeitsgruppe von Prof. Bartelmann angehört. Allerdings verschieben sich diese Abstufungen auf ebenso charakteristische Weise, je nachdem, welche Entfernung eine Galaxie von der Erde hat. Im Fall von MACS1149-JD1 hat diese Verschiebung, die sogenannte Rotverschiebung, einen Wert von 9,6. Dies entspricht nach Angaben der Heidelberger Wissenschaftler einer Entfernung, die Licht in 13,2 Milliarden Jahren zurückgelegt hat.

Entscheidende Hinweise, die zur Entdeckung von MACS1149-JD1 führten, lieferte eine am ZAH mit entwickelte Analysemethode. Dabei messen die Heidelberger Wissenschaftler die Verformung der Teleskop-Bilder von weit hinter den Galaxienhaufen liegenden Galaxien, die durch die in diesen Galaxienhaufen selbst geballt, aber unsichtbar vorhandene Dunkle Materie hervorgerufen wird. Im Fall des Galaxienhaufen MACS1149+22 konnten die Wissenschaftler insgesamt sieben Hintergrundgalaxien entdecken, deren Bild durch die Gravitationskraft des Galaxienhaufens verstärkt, verzerrt und in 23 Mehrfachbilder aufgespaltet wurde. Daraus ließ sich vorhersagen, wo sich eine leuchtkraftverstärkte Galaxie bei einer Rotverschiebung von 9,6 befinden müsste. Die Wissenschaftler konnten daraus schließen, dass die Galaxie MACS1149-JD1 bereits 490 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden ist.

Grundlage für die Forschungsarbeiten bildeten Aufnahmen des Weltraumteleskop Hubble, das seit 2010 bestimmte Galaxienhaufen intensiv beobachtet. An den Untersuchungen unter Leitung von Prof. Dr. Wei Zheng von der Johns Hopkins University in Baltimore (USA) haben Forscherteams aus Chile, China, Dänemark, Deutschland, Großbritannien, Italien, den Niederlanden, Spanien, Taiwan und den USA mitgewirkt. Von deutscher Seite wird dieses Projekt durch die Baden-Württemberg Stiftung unterstützt, indem sie Mittel für den wissenschaftlichen Austausch beteiligter Spitzenwissenschaftler zur Verfügung stellt.

Hinweis an die Redaktionen:
Digitales Bildmaterial ist in der Pressestelle erhältlich.

Originalveröffentlichung:
W. Zheng, M. Postman, A. Zitrin, J. Moustakas, X. Shu, S. Jouvel, O. Host, A. Molino, L. Bradley, D. Coe, L. A. Moustakas, M. Carrasco, H. Ford, N. Benitez, T. R. Lauer, S. Seitz, R. Bouwens, A. Koekemoer, E. Medezinski, M. Bartelmann, T. Broadhurst, M. Donahue, C. Grillo, L. Infante, S. W. Jha, D. D. Kelson, O. Lahav, D. Lemze, P. Melchior, M. Meneghetti, J. Merten, M. Nonino, S. Ogaz, P. Rosati, K. Umetsu, A. van der Wel: A highly magnified candidate for a young galaxy seen when the Universe was about 500 Myr old, Nature (20 September 2012), doi10.1038/nature11446

Kontakt:
Prof. Dr. Matthias Bartelmann, Dr. Adi Zitrin
Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg (ZAH)
Telefon (06221) 54-4817/-8987
bartelmann@uni-heidelberg.de

Kommunikation und Marketing
Pressestelle, Telefon (06221) 54-2311
presse@rektorat.uni-heidelberg.de

Marietta Fuhrmann-Koch | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-heidelberg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden
19.10.2017 | Forschungsverbund Berlin e.V.

nachricht Gravitationswellen: Sternenglanz für Jenaer Forscher
19.10.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Im Focus: Neutron star merger directly observed for the first time

University of Maryland researchers contribute to historic detection of gravitational waves and light created by event

On August 17, 2017, at 12:41:04 UTC, scientists made the first direct observation of a merger between two neutron stars--the dense, collapsed cores that remain...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Aufräumen? Nicht ohne Helfer

19.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen

19.10.2017 | Materialwissenschaften

Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

19.10.2017 | Physik Astronomie