Galaxienentstehung in 11 Milliarden Jahre altem Quasarlicht

Materieflüsse zur Entstehung einer Galaxie mit Quasar im Vordergrund; MPIA

Erst vor drei Monaten hatte die ESO ähnliche Forschungsergebnisse präsentiert (Fachartikel): Dabei war es Astronomen gelungen, eine 10,8 Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie zu beobachten, auf die Gas aus der Umgebung zuströmt. Natürlich ließ sich das Verschlingen und das Galaxienwachstum nicht direkt beobachten, es war die Schlussfolgerung aus Absorptionslinien im Licht eines 16,5mag hellen Quasars im südlichen Sternbild Tukan. Von uns aus betrachtet steht der Quasar mit einer Entfernung von rund 11,5 Milliarden Lichtjahren hinter der hungrigen Galaxie, die bestimmte Anteile des Quasarlichts absorbiert. Die Galaxie ist eigentlich unsichtbar, Chemie (über 10 Elemente schwerer als Wasserstoff und Helium wurden nachgewiesen) und Bewegungen des Gases verraten jedoch die Anwesenheit eines Absorbers im Vordergrund des Quasars. Eine heute vorgestellte Veröffentlichung (Fachartikel) geht nun noch einen Schritt weiter.

Unter der Leitung von Neil Crighton, der bis zum August 2013 Astronom am Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg war, wurde ebenfalls sehr altes Quasarlicht analysiert. Dieser Quasar, ein 16,4mag schwacher Punkt im Sternbild Bootes, ist mehr als 11 Milliarden Jahre entfernt und wieder verriert sein Spektrum etwas von dramatischen Vorgängen in der Sichtlinie zu uns. Gewissermaßen in seiner Nachbarschaft – nur 190.000 Lichtjahre vor ihm – wurde intergalaktischen Gas beobachtet, das als Baumaterial für die Entstehung einer neuen Galaxie dient. Hierbei verrieten die Spektrallinien, dass der Absorber im Vordergrund des Quasars stark metallarm ist und Deuterium enthält. Deuterium, allgemein als schwerer Wasserstoff bezeichnet, kann nicht in Sternen erzeugt werden; es ist ursprüngliches Gas, das im Urknall entstand. Die Gruppe um Crighton setzte schließlich alle bekannten Puzzleteile zusammen:  In 11 Milliarden Lichtjahren Entfernung fließt ursprüngliches Gas in einem kalten Materiestrom auf eine junge Galaxie, in der bereits die Sternentstehung eingesetzt hat. So etwas hat man noch nicht beobachtet; die Beobachtungsergebnisse sind zudem sehr gut mit der Theorie der Galaxienentstehung durch solche kalten Zuströme vereinbar. „Wie Rinnsale aus der Schneeschmelze, die einen Bergsee speisen, findet auf diese Weise immer wieder neues Rohmaterial für die Sternentstehung seinen Weg in die Galaxien“ – so wird das Szenario in der Pressemitteilung des MPIA beschrieben.

02.10.2013

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