Spitzer entdeckt galaktische Cluster, die sich zurückbinden, als das Universum etwa 4,6 Milliarden Jahre alt war. Bildnachweis: NASA Zum Vergrößern anklicken
Das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA hat kürzlich Galaxienhaufen entdeckt, die sich 7 bis 9 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt befinden. Galaxienhaufen sind einige der größten Strukturen im Universum und bestehen aus Tausenden von Galaxien und Billionen von Sternen. Diese Entdeckung gibt Astronomen mehr Hinweise darauf, welche Arten von Strukturen im frühen Universum existierten.
Astronomen, die das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA verwenden, haben eine kosmische Safari durchgeführt, um eine seltene galaktische Spezies zu suchen. Ihre Exemplare - Galaxienhaufen im sehr fernen Universum - sind rar gesät und wurden kaum über eine Entfernung von 7 Milliarden Lichtjahren von der Erde hinaus entdeckt.
Um die Cluster zu finden, durchsuchte das Team sorgfältig Spitzer-Infrarotbilder und bodengestützte Kataloge. geschätzte grobe Entfernungen basierend auf den Farben der Clustergalaxien; und überprüfte Verdächtigungen unter Verwendung eines Spektrographeninstruments am W.M. Keck Observatorium in Hawaii.
Letztendlich führte die Expedition zu einem ziemlich galaktischen Fang - dem entferntesten jemals gesehenen Galaxienhaufen, der 9 Milliarden Lichtjahre entfernt liegt. Dies bedeutet, dass der Cluster in einer Zeit lebte, als das Universum nur 4,5 Milliarden Jahre alt war. Es wird angenommen, dass das Universum 13,7 Milliarden Jahre alt ist.
"Die Entdeckung eines 9 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienhaufens ist sehr aufregend", sagte der leitende Forscher der Studie, Dr. Peter Eisenhardt vom Jet Propulsion Laboratory der NASA. "Es ist wirklich erstaunlich, dass Spitzers 85-Zentimeter-Teleskop 9 Milliarden Jahre zurückblicken kann."
Mit den gleichen Methoden fanden die Astronomen auch drei weitere Cluster, die zwischen 7 und 9 Milliarden Lichtjahre entfernt lebten.
"Spitzer ist ein hervorragendes Instrument zur Erkennung sehr weit entfernter Galaxienhaufen, da sie im Infrarotbereich so hell hervorstechen", sagte Co-Ermittler Dr. Mark Brodwin, ebenfalls von JPL. "Sie können sich diese fernen Galaxienhaufen als ein Spiel von" Wo ist Waldo? "Vorstellen. Mit einem optischen Teleskop können Sie" Waldo "oder die fernen Galaxienhaufen erkennen, indem Sie sorgfältig in einem Meer schwacher Galaxien nach ihnen suchen."
"Aber in den Spitzer-Daten ist es so, als ob Waldo einen hellen Neonhut trägt und leicht aus der Menge herausgesucht werden kann", fügte Brodwin hinzu.
Galaxienhaufen sind die größten gravitationsgebundenen Strukturen im Universum. Ein typischer Cluster kann Tausende von Galaxien und Billionen von Sternen enthalten. Aufgrund ihrer enormen Größe und Masse sind sie relativ selten. Wenn die Erde beispielsweise das gesamte Universum repräsentieren würde, wären Länder das Äquivalent von Galaxien und Kontinente die Galaxienhaufen.
Galaxienhaufen wachsen wie Schneebälle und nehmen über Milliarden von Jahren neue Galaxien aus Gravitationswechselwirkungen auf. Aus diesem Grund sagen Teammitglieder, dass diese Giganten im sehr fernen Universum noch seltener sein sollten.
"Das ultimative Ziel dieser Forschung ist es herauszufinden, wann sich die Galaxien in diesem und anderen entfernten Clustern gebildet haben", sagte der Co-Forscher Dr. Adam Stanford von der University of California in Davis. Stanford ist der Hauptautor eines Papiers über die Entdeckung des am weitesten entfernten Galaxienhaufens, das in der Dezemberausgabe 2005 von Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurde.
Dies ist das zweite Mal, dass Eisenhardt und Stanford den Rekord für die Erfassung des am weitesten entfernten Galaxienhaufens gebrochen haben. Beide sagten, sie hätten 1997 versehentlich den Rekord gebrochen, als sie einen 8,7 Milliarden Lichtjahre entfernten Cluster entdeckten. Die Entdeckung wurde durch eine eingehende Untersuchung eines 0,03-Grad-Himmelsfeldes oder eines Gebiets, das bedeutend kleiner als eine auf Waffenlänge gehaltene Erbse ist, für 30 Nächte am Kitt Peak National Observatory in Arizona gemacht.
"Wir hatten 1997 Glück, weil wir nicht nach Galaxienhaufen suchten und den entferntesten fanden, der jemals in einem sehr kleinen Fleckchen Himmel entdeckt wurde", sagte Stanford. "Weil Galaxienhaufen so massiv und selten sind, muss man normalerweise einen großen Bereich des Himmels gründlich überblicken, um sie zu finden."
„Mit Spitzers großer Infrarotempfindlichkeit haben wir in 90 Sekunden eine tiefere Vermessung durchgeführt als in Stunden mit Exposition in den Beobachtungen von 1997, und wir haben diesen Vorteil genutzt, um eine 300-mal größere Region zu vermessen“, fügt Eisenhardt hinzu.
Der 9 Milliarden Jahre alte Cluster ist nur einer von 25, die das Team auf seiner Spitzer-Safari gefangen hat. Sie bereiten sich derzeit auf weitere Beobachtungen in diesem Frühjahr am W.M. Keck-Observatorium zur Bestätigung der Entfernung zusätzlicher Galaxienhaufen von ihrer Probe. Laut Eisenhardt sind einige der Cluster, die auf eine Bestätigung warten, möglicherweise noch weiter entfernt als der aktuelle Rekordhalter.
Ursprüngliche Quelle: Spitzer-Weltraumteleskop
