Im Rückblick auf einige unserer besten Teleskope haben Astronomen eine der entferntesten und ältesten Galaxien gefunden. Dies bedeutet, dass es in seiner Blütezeit - die Astronomen auf etwa 750 Millionen Jahre nach dem Urknall schätzen - in der „kosmischen Morgendämmerung“, den frühen Tagen des Universums, eine außergewöhnlich große Anzahl von Sternen erzeugte.
"Die hohe Sternentstehungsrate von GN-108036 impliziert, dass es seine Masse etwa 750 Millionen Jahre nach dem Urknall schnell aufbaute, als das Universum nur etwa fünf Prozent seines gegenwärtigen Alters betrug", sagte Bahram Mobasher von der Universität von Kalifornien, Riverside. "Dies war daher ein wahrscheinlicher Vorfahr massiver und weiterentwickelter Galaxien, die heute zu sehen sind."
Ein internationales Team von Astronomen unter der Leitung von Masami Ouchi von der Universität Tokio, Japan, identifizierte die entfernte Galaxie zuerst, nachdem sie mit dem Subaru-Teleskop auf Mauna Kea in Hawaii einen großen Fleck Himmel gescannt hatte. Seine große Entfernung wurde dann mit dem W.M. Keck Observatorium, ebenfalls auf Mauna Kea. Dann waren Infrarotbeobachtungen mit den Spitzer- und Hubble-Weltraumteleskopen entscheidend für die Messung der Sternentstehungsaktivität der Galaxie.
"Wir haben unsere Ergebnisse drei Jahre lang dreimal überprüft und jedes Mal die vorherige Messung bestätigt", sagte Yoshiaki Ono, ebenfalls von der Universität Tokio.
Die Astronomen waren überrascht, einen so großen Ausbruch der Sternentstehung zu sehen, weil die Galaxie so klein ist und aus einer so frühen kosmischen Ära stammt. Damals, als sich Galaxien zum ersten Mal bildeten, waren sie in den ersten paar hundert Millionen Jahren nach dem Urknall viel kleiner als heute und hatten noch keine Masse.
Das Team sagt, dass die Sternproduktionsrate der Galaxie etwa 100 Sonnen pro Jahr entspricht. Als Referenz ist unsere Milchstraßengalaxie ungefähr fünfmal größer und 100mal massereicher als GN-108036, macht aber ungefähr 30mal weniger Sterne pro Jahr.
Astronomen beziehen sich auf die Entfernung des Objekts durch eine Zahl, die als "Rotverschiebung" bezeichnet wird. Dies bezieht sich darauf, wie stark sich sein Licht aufgrund der Expansion des Universums auf längere, rötlichere Wellenlängen ausgedehnt hat. Objekte mit größeren Rotverschiebungen sind weiter entfernt und werden in der Zeit weiter hinten gesehen. GN-108036 hat eine Rotverschiebung von 7,2. Nur eine Handvoll Galaxien haben Rotverschiebungen von mehr als 7 bestätigt, und nur zwei davon sind weiter entfernt als GN-108036.
Ungefähr 380.000 Jahre nach dem Urknall verursachte eine Abnahme der Temperatur des Universums, dass Wasserstoffatome den Kosmos durchdrangen und einen dichten Nebel bildeten, der für ultraviolettes Licht undurchsichtig war, wodurch das entstand, was Astronomen das kosmische dunkle Zeitalter nennen.
"Es endete, als Gaswolken aus neutralem Wasserstoff zusammenbrachen, um Sterne zu erzeugen, und die ersten Galaxien bildeten, die wahrscheinlich hochenergetische Photonen ausstrahlten und das Universum reionisierten", sagte Mobasher. "Kräftige Galaxien wie GN-108036 haben möglicherweise zum Reionisierungsprozess beigetragen, der für die Transparenz des Space Magazine verantwortlich ist."
"Die Entdeckung ist überraschend, da frühere Untersuchungen Galaxien nicht so früh in der Geschichte des Universums so hell gefunden hatten", sagte Mark Dickinson vom Nationalen Observatorium für optische Astronomie in Tucson, Arizona. "Vielleicht waren diese Untersuchungen einfach zu klein, um Galaxien wie diese zu finden." GN-108036. Es könnte ein besonderes, seltenes Objekt sein, das wir gerade während eines extremen Ausbruchs der Sternentstehung gefangen haben. “
Quellen: Science Paper von: Y. Ono et al., Subaru, Spitzer Hubble
