Hubble findet eine der ersten Galaxien

«Hubble» findet eine der ersten Galaxien

Garching (dpa) - Mithilfe einer natürlichen Lupe hat das «Hubble»-Weltraumteleskop eine der ersten Galaxien des Universums aufgespürt. In einer Distanz von vermutlich rund 13 Milliarden Lichtjahren ist das Objekt voraussichtlich die fernste Galaxie, die je beobachtet worden ist. Sie entstand nur etwa 700 Millionen Jahre nach dem Urknall zum Ende des sogenannten Dunklen Zeitalters im Kosmos, wie das europäische «Hubble»-Zentrum am Dienstag in Garching bei München mitgeteilt hat.

Das Weltraumteleskop konnte die ferne Sterneninsel nur dank eines Effekts der Allgemeinen Relativitätstheorie beobachten: Der nahe Galaxienhaufen Abell 1689 beugt mit seiner gigantischen Masse das Licht hinter ihm stehender, ferner Himmelsobjekte und vergrößert damit ihre Abbilder wie eine natürliche Lupe. Erst diese so genannte Gravitationslinse rückte die Ur-Galaxie ins «Hubble»-Blickfeld. Das Infrarot-Weltraumteleskop «Spitzer» lieferte zudem starke Hinweise für ein Aufflammen zahlloser neuer Sterne in der jungen Galaxie, die nur ein Bruchteil der Masse unserer Milchstraße hat.

Wegen der enormen Entfernung bedeutet die Beobachtung auch einen weiten Blick zurück in der Zeit. Die ferne Sterneninsel gehörte demnach vermutlich zu jenen ersten Galaxien, mit denen das sternenlose Dunkle Zeitalter nach der Geburt des Universums zuende ging. Nachdem das heiße Gas aus dem Urknall weit genug abgekühlt war, herrschte nach Vorstellung der Kosmologen einige hundert Millionen Jahre lang absolute Finsternis im Weltall. Dichte Wasserstoff- und Heliumschwaden waberten währenddessen durch das dunkle Universum. Aus ihnen ballten sich schließlich die ersten Sterne zusammen, fegten mit ihrer Strahlung die Nebelschwaden beiseite und beendeten die Dunkelheit.

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A massive cluster of yellowish galaxies is seemingly caught in a spider’s web of eerily distorted background galaxies in the left-hand image, taken with the Advanced Camera for Surveys (ACS) aboard NASA/ESA Hubble Space Telescope.

The gravity of the cluster's trillion stars acts as a cosmic "zoom lens", bending and magnifying the light of the galaxies located far behind it, a technique called gravitational lensing. The faraway galaxies appear in the Hubble image as arc-shaped objects around the cluster, named Abell 1689. The increased magnification allows astronomers to study remote galaxies in greater detail.

One galaxy is so far away, however, it does not show up in the visible-light image taken with ACS (top, right), because its light is stretched to invisible infrared wavelengths by the Universe's expansion.

Astronomers used Hubble's Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) and NASA's Spitzer Space Telescope with its Infrared Array Camera (IRAC) - with help from the gravitational lensing cluster - to see the faraway galaxy.

The distant galaxy, dubbed A1689-zD1, appears as a greyish-white smudge in the close-up view taken with Hubble's NICMOS (centre, right), and as a whitish blob in the Spitzer IRAC close-up view (bottom, right). The galaxy is brimming with star birth. Hubble and Spitzer worked together to show that it is one of the youngest galaxies ever discovered. Astronomers estimate that the galaxy is 13 billion light-years away. Abell 1689 is 2.2 billion light-years away.

A1689-zD1 was born during the middle of the "dark ages", a period in the early universe when the first stars and galaxies were just beginning to burst to life. The dark ages lasted from about 400,000 to roughly a billion years after the Big Bang. Astronomers think that A1689-zD1 was one of the galaxies that helped end the dark ages.

The ACS images were taken in 2002, the NICMOS images in 2005 and 2007, and the Spitzer IRAC images in 2006.

 

Credit: NASA; ESA; L. Bradley (Johns Hopkins University); R. Bouwens (University of California, Santa Cruz); H. Ford (Johns Hopkins University); and G. Illingworth (University of California, Santa Cruz)