Sie ist flach, sie dreht sich um sich selbst, sie ist sehr alt und dennoch unglaublich gut geordnet. Eine Merkwürdigkeit, die Astronomen fasziniert.
Dieses Bild zeigt die Galaxie REBELS-25, beobachtet von ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array), überlagert mit einem Infrarotbild von anderen Sternen und Galaxien. Das Infrarotbild wurde vom VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) der ESO aufgenommen.
In einer aktuellen Studie fanden Forscher Beweise dafür, dass REBELS-25 eine stark rotierende Scheibengalaxie ist, die nur 700 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte. Das macht sie zur am weitesten entfernten und frühesten bis heute bekannten Galaxie, die der Milchstraße ähnelt.
Bildnachweis: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al./ESO/J. Dunlop et al. Anerkennung: CASU, CALET Forscherinnen haben die am weitesten entfernte Galaxie entdeckt, die jemals der Milchstraße ähnelte.
REBELS-25, wie diese Scheibengalaxie genannt wird, scheint genauso geordnet zu sein wie heutige Galaxien, aber wir sehen sie so, wie sie war, als das Universum erst 700 Millionen Jahre alt war. Dies ist überraschend, da nach unserem derzeitigen Verständnis der Galaxienentstehung die ältesten Galaxien chaotischer sein müssten.
Die Rotation und Struktur von REBELS-25 wurden dank ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) enthüllt, dessen Partner die Europäische Südsternwarte (ESO) ist.
Die heute beobachteten Galaxien haben sich stark weiterentwickelt im Vergleich zu den chaotischen und ungeordneten Galaxien, die Astronomen normalerweise in den frühen Momenten des Universums sehen. "Nach unserem Verständnis der Galaxienbildung erwarten wir, dass die meisten primitiven Galaxien klein und ungeordnet sind", erklärt Jacqueline Hodge, Astronomin an der Universität Leiden in den Niederlanden und Mitautorin der Studie.
Diese ungeordneten primitiven Galaxien verschmelzen miteinander und entwickeln sich dann in einem unglaublich langsamen Tempo zu glatteren Formen. Die aktuellen Theorien legen nahe, dass Milliarden von Jahren Evolution vergehen müssen, bevor eine Galaxie so geordnet ist wie unsere Milchstraße - eine rotierende Scheibe mit geordneten Strukturen wie Spiralarmen. Der Nachweis von REBELS-25 stellt diese Zeitskala infrage.
Dieses Bild der Galaxie REBELS-25 wurde von ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) aufgenommen, einer internationalen Einrichtung, an der die ESO beteiligt ist.
Das linke Panel zeigt, wie das kalte Gas in der Galaxie verteilt ist, und deutet auf eine längliche Balkenstruktur im Zentrum hin.
Das rechte Panel zeigt die Bewegung des kalten Gases in der Galaxie. Die blaue Farbe zeigt die Bewegung auf die Erde zu, und die rote Farbe zeigt die Bewegung von der Erde weg, wobei dunklere Farbtöne eine schnellere Bewegung darstellen. In diesem Fall zeigt die rot-blaue Verteilung des Bildes eindeutig, dass das Objekt rotiert, was REBELS-25 zur am weitesten entfernten rotierenden Scheibengalaxie macht, die jemals entdeckt wurde.
Bildnachweis: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al. In dieser Studie, deren Veröffentlichung in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society akzeptiert wurde, haben Astronomen festgestellt, dass REBELS-25 die am weitesten entfernte rotierende Scheibengalaxie ist, die jemals entdeckt wurde. Das Licht, das uns von dieser Galaxie erreicht, wurde ausgesendet, als das Universum erst 700 Millionen Jahre alt war, also nur 5 % seines heutigen Alters (13,8 Milliarden), was die geordnete Rotation von REBELS-25 unerwartet macht.
"Eine Galaxie zu sehen, die solch deutliche Ähnlichkeiten mit unserer Milchstraße aufweist, die stark von der Rotation dominiert wird, stellt unser Verständnis infrage, wie schnell sich Galaxien im frühen Universum zu den ordentlichen Galaxien des heutigen Kosmos entwickeln", erklärt Lucie Rowland, Doktorandin an der Universität Leiden und Erstautorin der Studie.
REBELS-25 wurde erstmals bei früheren Beobachtungen von demselben Team entdeckt, ebenfalls mit ALMA, das sich in der Atacama-Wüste in Chile befindet. Damals war es eine aufregende Entdeckung, die Anzeichen von Rotation zeigte, aber die Auflösung der Daten war nicht fein genug, um sicher zu sein.
Um die Struktur und Bewegung der Galaxie korrekt zu erkennen, führte das Team Anschlussbeobachtungen mit ALMA in höherer Auflösung durch, was es schließlich ermöglichte, den Rekordcharakter der Galaxie zu bestätigen. "ALMA ist das einzige existierende Teleskop mit der nötigen Empfindlichkeit und Auflösung, um dieses Ergebnis zu erzielen", erklärt Renske Smit, Forscherin an der John Moores Universität in Liverpool, Großbritannien, und Mitautorin der Studie.
Erstaunlicherweise deuten die Daten auch auf weiter entwickelte Eigenschaften hin, die denen der Milchstraße ähneln, wie eine zentrale längliche Balkenstruktur und sogar Spiralarme, obwohl weitere Beobachtungen notwendig sind, um dies zu bestätigen. "Weitere Beweise für weiter entwickelte Strukturen zu finden, wäre eine spannende Entdeckung, da es die am weitesten entfernte Galaxie mit solchen Strukturen wäre, die bisher beobachtet wurde", sagt Lucie Rowland.
Diese zukünftigen Beobachtungen von REBELS-25 sowie weitere Entdeckungen früher rotierender Galaxien könnten unser Verständnis der frühen Galaxienbildung und der Entwicklung des Universums insgesamt revolutionieren.
Quelle: ESO