Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

«Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

14.11.2017

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für ältere Galaxien? Das Hubble-Teleskop ermöglicht es den Astronomen seit rund einem Jahrzehnt, sechs oder sieben Milliarden Lichtjahre entfernte Sternensysteme zu beobachten.


Ohne eine sehr hohe Auflösung (linkes Bild) werden die zwei Sternenhaufen als eine Einheit wahrgenommen.

(Bild: UZH)


Die kosmische Schlange, beobachtet vom Astronomischen Institut der Universität Genf.

(Bild: Université de Genève)

Hubble gibt Hinweise darauf, dass dort Galaxien aus Gasnebeln und Sternhaufen mit einem Durchmesser von über 3000 Lichtjahren existieren. Diese riesigen Stern- und Gasansammlungen – rund tausendmal grösser als die in der Geschichte des Universums relativ junge Milchstrasse­ – scheinen bei älteren Galaxien die Norm zu sein.

Gravitationslinse erkennt Details ferner Galaxien

Die genaue Untersuchung dieser Phänomene ist auf so langen Distanzen nur schwer möglich. Ein Team des Observatoriums der Universität Genf und des Zentrums für Theoretische Astrophysik und Kosmologie der Universität Zürich nutzen nun einen speziellen Effekt des Universums, der eigenen Gesetzmässigkeiten folgt:

Das Teleskop wird auf ein sehr massives Objekt gerichtet, dessen Gravitationsfeld das Licht einer dahinter liegenden, weit entfernten Galaxie beeinflusst. Durch diese sogenannte Gravitationslinse betrachtet, verändert sich die Ausbreitungsrichtung des Lichtes des dahinterliegenden Objektes. Dadurch wird das Bild vergrössert und mehrfach vervielfältigt.

So konnten die Forschenden verzerrte, in die Länge gezogene, sich fast berührende Bilder wahrnehmen, die wie eine kosmische Schlange aussehen. «Die durch die Linse vergrösserte Abbildung ist viel genauer und heller. Wir können hundertmal kleinere Details in der Galaxie erkennen und fünf unterschiedliche Auflösungen vergleichen, um Struktur und Grösse dieser gigantischen Sternhaufen zu bestimmen», sagt Daniel Schaerer, Professor am Observatorium der Universität Genf.

Beobachtungen bestätigen Simulationen der UZH

Die internationale Forschergruppe entdeckte, dass die Sternenhaufen nicht ganz so gross und massiv sind, wie die ersten Bilder von Hubble vermuten liessen. Damit stützten sie die bereits früher am Supercomputer gemachte Simulationen von Valentina Tamburello vom Institute of Computational Science der Universität Zürich. «Dank der unglaublich hohen Auflösung der kosmischen Schlange konnten wir unsere Berechnungen mit den gemachten Beobachtungen vergleichen. Das war für uns ein besonderer Glücksfall», erklärt die Letztautorin der Studie.

Das Fazit: Entgegen der bisherigen Annahme setzt sich die untersuchte Galaxie nicht aus einem grossen, sondern aus mehreren kleinen Sternhaufen zusammen. «Offenbar können sich gigantische Klumpen in solchen weit entfernten Galaxien nur unter ganz speziellen Bedingungen entwickeln, etwa bei kleineren Verschmelzungen oder unter Einfluss von Kaltgas», so Tamburello. Dass dies hier nicht der Fall ist, war vorher aufgrund der grossen Distanz gar nicht nachweisbar gewesen. In ihrer Doktorarbeit schloss Timburello bereits Ende 2016, dass die tatsächliche Masse und Grösse der Sternhaufen nur mit einer höheren Auflösung zu erfassen sei.

Lucio Mayer, Professor am Institute of Computational Science, unterstreicht: «Die Beobachtungen der Universität Genf haben somit die neuen Erkenntnisse aus den Simulationen bewiesen. Dies zeigt, dass numerische Simulationen astronomische Beobachtungen voraussagen und antizipieren können.»


Literatur:

Antonio Cava, Daniel Schaerer; Johan Richard, Pablo G. Perez-Gonzalez, Miroslava Dessauges-Zavadsky, Lucio Mayer and Valentina Tamburello. The nature of giant clumps in distant galaxies probed by anatomy of the Cosmic Snake. November 13, 2017, Nature Astronomy, DOI: 10.1038/s41550-017-0295-x

Kontakt:
Prof. Lucio Mayer
Institute for Computational Science
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 61 98
E-Mail: lmayer@physik.uzh.ch

Antonio Cava
Institut für Astronomie
Université de Genève
Tel. +41 22 379 24 02
E-Mail: antonio.cava@unige.ch

Weitere Informationen:

http://www.kommunikation.uzh.ch/static/videos/uzh/2017/movie_with_zoom_Valentina... Video

Beat Müller | Universität Zürich
Weitere Informationen:
http://www.uzh.ch/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Ein Elektronenkäfig aus Schallwellen
14.11.2017 | Max-Planck-Institut für Quantenoptik

nachricht Wesentliche Quantencomputer-Komponente um zwei Größenordnungen verkleinert
14.11.2017 | Institute of Science and Technology Austria

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: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Im Focus: Auf der Jagd nach dem feinsten Tropfen

Moderne Verkehrsflugzeuge kommen schon mit weniger als drei Litern Treibstoff pro 100 Kilometer und Passagier aus. Diesen Wert noch weiter zu verbessern, daran arbeiten Wissenschaftler am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im University Technology Centre von Rolls-Royce. Zudem wollen die Ingenieure den Verbrennungsprozess so optimieren, dass deutlich weniger Abgase entstehen. Dafür nutzen sie Superrechner und Simulationsmethoden, die sonst bei Tsunami-Berechnungen oder für Wasser-Effekte in Computerspielen eingesetzt werden.

Um beim Fliegen weniger Schadstoffe wie Ruß oder Stickoxide zu produzieren, reiche es nicht, den Verbrauch zu reduzieren, stellt Rainer Koch, Abteilungsleiter...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Konferenz zum Thema „Logistikcluster Deutsch-Französische und Europäische Perspektive“ 4.12.2017

14.11.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz mit über 180 Forscherinnen und Forschern tagt an der HAW Hamburg

14.11.2017 | Veranstaltungen

Der Deutsche Krebskongress 2018

13.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ein Elektronenkäfig aus Schallwellen

14.11.2017 | Physik Astronomie

Digitale Messtaster von WayCon – höchst präzise und vielseitig einsetzbar

14.11.2017 | Energie und Elektrotechnik

Erster Modularer Supercomputer weltweit geht am Forschungszentrum Jülich in Betrieb

14.11.2017 | Informationstechnologie