Entgegen aller Erwartungen sind die riesigen Gashalos aus Wasserstoff, die entstehende Galaxien umhüllen, keine Seltenheit.
Diese Strukturen, genannt Lyman-Alpha-Nebel, treten um Galaxien auf, als das Universum erst 2 bis 4 Milliarden Jahre alt war, während einer Phase intensiver Aktivität, die als das Kosmische Mittag bezeichnet wird. Zu dieser Zeit erreichte die Sternentstehung ihren Höhepunkt, ein Prozess, der enorme Mengen an Wasserstoff, den Grundbaustein der Gestirne, erfordert.
Ein riesiger Halo aus Wasserstoffgas, entdeckt in den HETDEX-Daten und überlagert mit seinem Standort, wie er vom James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) gesehen wird. Vor 11,3 Milliarden Jahren vorhanden, leuchtet dieses System im kombinierten Licht zahlreicher Galaxien, wobei die hellste Region rot erscheint. Dank HETDEX hat sich die bekannte Anzahl dieser Halos mehr als verzehnfacht.
Bildnachweis: Erin Mentuch Cooper (HETDEX), JWST-Bild: NASA, ESA, CSA, STScI. Diese Beobachtung ist das Ergebnis des HETDEX-Projekts, das mehr als eine Million Galaxien kartiert, um die dunkle Energie zu analysieren. Mithilfe des Hobby-Eberly-Teleskops, einem der größten Instrumente der Welt, haben Astronomen die schwachen Signale von ionisiertem Wasserstoff in der Nähe von Galaxien eingefangen. Ihre Arbeit hat die Präsenz von Zehntausenden dieser Halos aufgedeckt und somit einen statistischen Katalog von beispiellosem Umfang für die wissenschaftliche Gemeinschaft geschaffen.
Die untersuchten Halos weisen eine beeindruckende Vielfalt an Formen und Größen auf. Einige ähneln ovalen Wolken, die eine einzelne Galaxie umhüllen, während andere unregelmäßige Konturen annehmen und mehrere Galaxien umfassen.
Um diese Halos aufzuspüren, konzentrierten sich die Forscher auf die von HETDEX identifizierten hellsten Galaxien. Fast die Hälfte von ihnen wies die Signatur eines umgebenden Halos auf. Dieser Anteil könnte jedoch höher sein, da die weniger hellen Systeme noch schwer vollständig zu beobachten sind.
Die erhebliche Erweiterung dieses Katalogs eröffnet neue Wege zur Erforschung des frühen Universums. Die Wissenschaftler können sich nun einer eingehenden Analyse der Halos widmen, wodurch sie Modelle, die die Entstehung von Galaxien beschreiben, testen und verfeinern können. Dieser Ansatz wird dazu beitragen, die Art und Weise zu präzisieren, wie sich Materie im Kosmos verteilt und entwickelt.
Quelle: The Astrophysical Journal