Können Erscheinungen täuschen? Laut dem britischen Infrarot-Teleskop (UKIRT) befinden sich Galaxien, die in der frühen Geschichte unseres Universums alt erscheinen, in riesigen Wolken dunkler Materie. UKIRT-Wissenschaftler verwenden die empfindlichsten Bilder, die jemals aufgenommen wurden, und glauben, dass sich diese Galaxien zu den massereichsten entwickeln werden, die bisher bekannt waren.
Heute spricht der Doktorand der Universität Nottingham, Will Hartley, vor dem National Astronomy Meeting der Royal Astronomical Society in Belfast. Als Leiter der Studie schlägt Hartley vor, dass die in den UKIRT-Bildern identifizierten entfernten Galaxien aufgrund ihres Gehalts an alten roten Sternen als ältere Menschen gelten. Da diese Systeme fast 10 Milliarden Lichtjahre entfernt sind, sind die Bilder so, wie die Galaxien etwa 4 Milliarden Jahre nach dem Urknall erschienen. Zu diesem Zeitpunkt voll entwickelte Galaxien sind schwer zu erklären, und die Antwort war verwirrend für Astronomen, die sich mit galaktischer Bildung und Evolution befassen.
Hartley und sein Team verwendeten die tiefen UKIRT-Bilder, um die Masse der dunklen Materie abzuschätzen, die in einem die alten Galaxien umgebenden Lichthof gebildet wurde - einem Lichthof, der unter seiner eigenen Schwerkraft zusammenbricht, um eine gleichmäßige Verteilung der Materie zu bilden. Durch die Messung ihrer Fähigkeit, galaktische Cluster zu bilden, können Astronomen besser verstehen, warum ältere Galaxien zusammenkleben.
Hartley erklärt: "Glücklicherweise können wir verstehen, wie die Schwerkraft sie beeinflusst und sie zusammenklumpen lässt, auch wenn wir nicht wissen, was dunkle Materie ist. Wir können sehen, dass die alten roten Galaxien viel stärker zusammenklumpen als die jungen blauen Galaxien, daher wissen wir, dass ihre unsichtbaren Halos aus dunkler Materie massiver sein müssen.
Die Lichthöfe der dunklen Materie, die die alten Galaxien im frühen Universum umgeben, sind extrem massiv und enthalten Material, das hunderttausend Milliarden Mal so groß ist wie die Masse unserer Sonne. Im nahe gelegenen Universum enthalten Halos dieser Größe riesige elliptische Galaxien, die größten bekannten Galaxien.
"Dies bietet eine direkte Verbindung zum heutigen Universum", sagt Hartley, "und sagt uns, dass sich diese fernen alten Galaxien zu den massereichsten, aber bekannteren elliptisch geformten Galaxien entwickeln müssen, die wir heute um uns herum sehen." Zu verstehen, wie sich diese riesigen elliptischen Galaxien gebildet haben, ist eine der größten offenen Fragen in der modernen Astronomie, und dies ist ein wichtiger Schritt, um ihre Geschichte zu verstehen. “
