Endlich geklärt Warum 90 Prozent der Galaxien übersehen wurden
Düsseldorf (RPO). Astronomen wissen seit längerem, dass bei Durchmusterungen des fernen Universums häufig nur ein Teil desim Inneren von Galaxien erzeugten Lichtes beobachtet wird. Mithilfe einer sehr weit reichenden Durchmusterung haben Astronomen der Eso jetzt festgestellt, dass ein Großteil der Galaxien, deren Licht zehn Milliarden Jahre lang unterwegs ist, bevor es uns erreicht, bislang unentdeckt blieb.
Älteste Galaxie entdeckt
Bei dieser Studie wurden außerdem einige der lichtschwächsten Galaxien sichtbar, die jemals beobachtet wurden. Wenn es darum geht, die Anzahl von Sternen zu bestimmen, die in weit entfernten Galaxien entstehen, verlassen sich Astronomen oftmals auf die Lyman-alpha-Linie, einen charakteristischen, deutlich sichtbaren "Fingerabdruck", der von leuchtendem Wasserstoff erzeugt wird.
Doch schon seit längerem besteht der Verdacht, dass bei solchen Studien viele der weit entfernten Galaxien übersehen werden. Eine neue Studie mit dem Very Large Telescope (VLT) hat diese Vermutung nun erstmals bestätigt. Der Großteil des Lyman-alpha-Lichts bleibt innerhalb der Galaxie gefangen, anstatt abgestrahlt zu werden, so dass 90 Prozent aller Galaxien gar nicht erst sichtbar werden.
"Anzahl der fehlenden Galaxien beträchtlich”
"Wir wußten schon immer, dass uns ein bestimmter Anteil der Galaxien entgeht, aber jetzt haben wir zum allerersten Mal einen Messwert”, erklärt Matthew Hayes, der Erstautor der neuen Studie, die diese Woche in der Fachzeitschrift Nature erscheint. "Die Anzahl der fehlenden Galaxien ist beträchtlich.”
Um zu bestimmen, wieviel der eigentlichen Leuchtkraft der Galaxien verloren geht, führten Hayes und sein Team zunächst eine ganz normale Lyman-alpha-Studie durch. Anschließend untersuchten sie mit einem zweiten der großen Teleskope denselben Himmelsausschnitt auf H-alpha-Licht hin, das ebenfalls von leuchtendem Wasserstoff ausgesendet wird, allerdings bei einer anderen Wellenlänge.
Für die neue Studie hatten die Astronomen das sogenannte "GOODS-South”-Feld ausgesucht, eine Himmelsregion, die mit anderen Methoden bereits sehr gut untersucht ist. Außerdem konzentrierten sie sich auf Galaxien, deren Licht rund zehn Milliarden Jahre lang unterwegs war.
Die Aufnahmen wurden sehr lange belichtet und reichen deshalb besonders tief. Sie enthüllten einige der lichtschwächsten Galaxien, die man in dieser Entfernung und damit in diesem Zeitalter des Universums kennt. Daraus konnten die Astronomen schließen, dass die herkömmlichen Lyman-alpha-Studien nur etwa fünf Prozent des Lichtes nachweisen, das insgesamt erzeugt wird.
Neue Modelle des Kosmos
Beobachtungsmethoden, die nur auf einzelne Wellenlängen angewandt werden, liefern immer ein unvollständiges Bild des Universums. Die Ergebnisse der neuen Studie sprechen daher eine deutliche Warnung an die Kosmologen aus, die sich bei ihren Untersuchungen der Entstehung der allerersten Galaxien im Universum sehr stark auf die Lyman-alpha -Messungen verlassen.
"Jetzt, da wir wissen, wieviel Wasserstofflicht uns bisher entgangen ist, können wir beginnen, neue Modelle des Kosmos zu entwickeln, in denen besser berücksichtigt wird, wie schnell Sterne zu verschiedenen Zeiten seit Anbeginn des Universums entstanden sind”, so Koautor Miguel Mas-Hesse.
Der Durchbruch gelang den Astronomen mithilfe der einzigartigen, hochmodernen Kamera HAWK-I, die seit 2007 am VLT eingesetzt wird. "Es gibt nur wenige Kameras mit derart großem Blickfeld, und die kommen allesamt an Teleskopen zum Einsatz, die weniger als halb so groß sind wie die des VLT. Nur mit der Kombination VLT/HAWK-I kann man so effizient lichtschwache Galaxien bei großer Entfernung entdecken” so Teammitglied Daniel Schaerer.
