Neuer Kandidat für entferntestes Objekt entdeckt?

Erst vor zwei Monaten, als das Extreme Deep Field (XDF) vorgestellt wurde, hatten die Astronomen mit dem Objekt UDFj-39546284 einen neuen Entfernungsrekord aufgestellt. Mit einer gemessenen Rotverschiebung von z=10, entsprechend einer Lichtlaufzeit von 13,2 Milliarden Jahren, erlaubt diese Galaxie den Kosmologen Einblicke in die Zeit nur 500 Millionen Jahre nach dem Urknall. Und wie in einem erst diese Woche veröffentlichten Fachartikel berichtet wird, konnte mit den neuesten Beobachtungen der Rotverschiebungsrekord von z=10 bestätigt werden.

Doch wie heute eine andere Forschergruppe berichtet (Pressemitteilung), wurde schon – u.a. ebenfalls mit dem Hubble Space Telescope – der nächste Galaxien-Kandidat sehr nah des Urknalls vor 13,7 Milliarden Jahren entdeckt. Das als MACS0647-JD bezeichnete Objekt soll eine Rotverschiebung von rund z=11 aufweisen, was einem Weltalter von lediglich 420 Millionen Jahre bedeutet! Die Kosmologen kommen also mit der heutigen Teleskoptechnik – und der Linsenwirkung durch die Gravitation eines massereichen Galaxienhaufens (im Bild mittig) im Vordergrund – schon bis auf wenige 100 Millionen Jahre an den Beginn des Universums heran.

Die jetzt entdeckte Galaxie (im Bild markiert) ist auf der Aufnahme zwar nur ein sehr schwaches Etwas, das detektierte Licht war jedoch mehr als 13,2 Milliarden Jahre unterwegs; die beiden hellen Sterne gehören zur 15. Größenklasse. MACS0647-JD steht am Himmel etwa an der Position 06 47 56.0 +70 14 33 im Sternbild Giraffe und in nur 2,2 Bogenminuten Abstand steht der 8,2mag helle Stern HD 48026, der schon in einem Fernglas sichtbar ist. Größere Ansichten der im Herbst 2011 gemachten Aufnahme gibt es hier.

16.11.2012

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14 Responses to “Neuer Kandidat für entferntestes Objekt entdeckt?”


  1. 1 Klauspeter . um .

    Hi Nico,
    zufällig bin ich beim stöbern auf astrotreff in den astronews auf diesen blog gestoßen.
    Du beschreibst in einer sehr verständlichen Sprache astronomische Sachverhalte wie eben auch diesen neuen Entfernungsrekord, gibst links zu den Originalarbeiten und zu Erläuterungen der Begriffe.
    Danke für deine Mühe; ich werde wohl noch oft hierher kommen :)
    Gruß von Klauspeter

  2. 2 Klauspeter . um .

    noch ein ps:
    du vermeidest eine Entfernungsangabe, auch in anderen news vermisse ich sie. Vermutlich ist der Grund dafür, daß man nicht weiß, wie schnell sich das Universum zur Zeit ausdehnt, und wie sich das auf die Entfernung auswirkt.
    Also: die Entfernung ist demnach 13.2 + x milliarden ly, wobei x eine unbekannte Größe ist. Richtig?

  3. 3 bluescape1 . um .

    Ich habe die Entfernungsangabe vermieden, weil es in der Kosmologie eben wegen der Expansion nicht DAS Entfernungsmaß gibt, wie man hier nachlesen kann: http://de.wikipedia.org/wiki/Entfernungsma%C3%9F

    Und mit dem entsprechenden Entfernungsparameter, die sog. Hubble-Konstante (die keine Konstante ist) von rund 75 km/s/Mpc, ergibt sich für die jetzt bei etwa z=11 entdeckte Galaxie eine heutige Entfernung von tatsächlich 32,2 Milliarden Lichtjahren.

  4. 4 Sigurd . um .

    „Das Licht dieser Galaxie wurde ausgesandt, als das Universum, das heute 13,7 Milliarden Jahre alt ist, nur 420 Millionen Jahre alt war.“

    Aber dann konnte das Licht sich doch nur 13,7 Mrd – 420 Mill = 13,28 Mrd Jahre lang ausbreiten, also nur eine Entfernung von 13,28 Mrd Lichtjahren zurücklegen und nicht 32,2 Mrd Lichtjahre wie du schreibst

  5. 5 bluescape1 . um .

    Ich schrieb, dass das Objekt heute 32,2 Milliarden Lichtjahre entfernt ist, wie du aber richtig bemerkst, können wir davon keine direkte Information erhalten. Diese Entfernungsangabe stützt sich nur auf die aktuell gültigen kosmologischen Modelle zur Expansion.

    Das auf der Aufnahme ganz schwach festgehaltene Galaxienbild zeigt das Objekt so wie es vor über 13,2 Milliarden Jahren aussah. Aber aufgrund der Expansion, die vor 13,7 Milliarden Jahren mit dem Big Bang begann, ist dieses Sternsystem heute viel weiter entfernt.

    Alles klar?

  6. 6 Klauspeter . um .

    alles klar soweit, allerdings bin ich mit den Gleichungen im Wikipedia-link nicht klar gekommen :(
    Gibt es eine Formel oder ein Diagramm, dem man auf eine weniger komplizierte Weise den Zusammenhang zwischen z bzw der Lichtlaufzeit und der wahren Entfernung (gemäß der aktuell gültigen kosmologischen Modelle zur Expansion) entnehmen kann?

    zB. z=11 entspricht 32.2 mrd ly Entfernung

  7. 7 bluescape1 . um .

    Die beste Anlaufstelle ist dafür der Online-Rechner von Ned Wright: http://www.astro.ucla.edu/~wright/CosmoCalc.html

  8. 8 Klauspeter . um .

    danke für den Hinweis, Nico.
    dem Rechner entnehme ich, daß somit die „wahre Entfernung“ als „comoving radial distance“ bezeichnet wird

  9. 9 Sigurd . um .

    Klauspeter, es gibt keine „wahre“ Entfernung, nur unterschiedlich – je nach Anwendung – definierte Entfernungen.
    Ich finde die Angabe von 32,2 Mrd Lichtjahren auch etwas irreführend. Was heißt denn „so weit ist das Objekt heute weg“ – schließlich gibt es das Objekt heute gar nicht mehr!
    Natürlich kann man diese Entfernung so definieren und sie ist in bestimmten Zusammenhängen auch sinnvoll, z:B. wenn man etwas über die heutige Raumdichte von Objekten aussagen will. Für physikalische Aussagen über das beobachtete Objekt (so, wie es beobachtet wird!), sind jedoch Entfernungen wie die Länge des Lichtwegs (Alter/Evolution des Objekts) oder die Winkeldurchmesser-Entfernung (Größe des Objekts) wichtiger.
    Und eine unkritische Angabe der „heutigen Entfernung“ führt leider auch immer wieder zu Missverständnissen: Wie, so eine häufige Frage, können denn zwei Objekte nach 13,7 Mrd Jahren (Weltalter) schon 32,2 Mrd. Lichtjahre voneinander entfernt sein? Natürlich kann man dann erläutern, dass die Expansion des Weltalls nicht an die LIchtgeschwindigkeit als maximale Hubble-Geschwindigkeit gebunden ist. Aber, so unweigerlich die nächste Frage, wenn sich das Objekt scheinbar mit v>c von uns entfernt, wie können wir es dann sehen? Natürlich lässt sich auch dieses Missverständnis klären, aber einfacher Stoff ist das nicht.

  10. 10 bluescape1 . um .

    „… schließlich gibt es das Objekt heute gar nicht mehr!“

    Das Objekt wird’s schon geben (12 Milliarden Jahre alte Objekte werden ja beobachtet), aber wir können natürlich nichts über ihre weitere Entwicklung erfahren. Man kann sich auch beispielsweise einfach vorstellen, dass der kaum sichtbare Lichtpunkt ein Babybild der Galaxie M 87 ist.

  11. 11 Klauspeter . um .

    Sigurd, ich stelle mir das so vor, wie es das oft strapazierte zweidimensionale Analogon des aufgeblasenen Luftballons hergibt:
    das Licht braucht eine von c abhängige Zeit t um vom Objekt X am Punkt x entlang der Ballonoberfläche bis zu mir zu gelangen, wenn der Ballon nicht weiter aufgeblasen wird.
    Dann wäre die Entfernung c/t .
    der Ballon dehnt sich aber aus und die Entfernung ist deshalb c/t +a.
    a ist abhängig vom kosmologischen Modell (im Entfernungsrechner muß man ja auch erst zwischen den verschiedenen Modellen der Raumausdehnung wählen). Auch wenn das Objekt X nicht mehr existiert, dann kann ich imo von der „wahren Entfernung“ zwischen mir und dem Punkt x der Ballonoberfläche sprechen.

  12. 12 Sigurd . um .

    Klauspeter,
    wenn du es „wahre Entfernung“ nennst implizierst du doch, dass die anderen Entfernungen falsch sind. Das ist aber nicht so, wie ich versucht habe zu erläutern.
    Und zu dem Ballon-Modell: Du definierst eine Entfernung unter der Voraussetzung, dass der Ballon nicht weiter aufgeblasen wird. Das kann man machen und es ist, wie gesagt, manchmal sinnvoll. Aber in wie fern ist es „wahrer“ als andere Definitionen – schließlich dehnt sich der Ballon in Wahrheit ja aus und ein Anhalten der Expansion ist nicht möglich. Formal ausgedrückt: Deine Messvorschrift ist physikalisch nicht realisiertbar.

  13. 13 Klauspeter . um .

    Sigurd, du schreibst:
    „Du definierst eine Entfernung unter der Voraussetzung, dass der Ballon nicht weiter aufgeblasen wird“

    nein, so ist es nicht…. ich habe ausgesagt:
    „der Ballon dehnt sich aber aus und die
    [wahre] Entfernung ist deshalb c/t +a“

    „wahr“ ist in meinem Sinne die Entfernung, die jetzt und für mich maßgebend ist.
    die „anderen Entfernungen“ sind nicht absolut falsch, sie sind aber nur richtig für irgendwelche anderen Beobachter zu einer anderen Zeit und „ganz weit weg“ :)

  14. 14 Sigurd . um .

    Klauspeter, die von mir beschriebenen Entfernungen gelten nicht für „irgendwelche anderen Beobachter zu einer anderen Zeit und ganz weit weg“, sondern jetzt und hier. Sie werden von den Forschern für die von mir angeführten Zwecke benutzt.

    Die Frage „Wie weit wäre das Objekt heute weg?“ (unter den beiden Randbedingungen, dass a) das Objekt heute noch existiert und b) eine Messung bei festgehaltener Zeit möglich wäre) kann man interessant finden. Die korrekte Antwort auf diese (und nur diese) Frage ist 32,2 Mrd Lj.

    Die Antwort auf andere Fragen ist naturgemäß anders. Deshalb sind aber weder diese anderen Fragen noch die Antworten darauf falsch.


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