Bildunterschrift: Dieses Tiefenbild zeigt die Himmelsregion um den Quasar HE0109-3518, nahe der Bildmitte. Die energetische Strahlung des Quasars lässt dunkle Galaxien leuchten und hilft Astronomen, die dunklen frühen Stadien der Galaxienentstehung zu verstehen. Bildnachweis:ESO, Digitized Sky Survey 2 und S. Cantalupo (UCSC)
Wie findet man eine dunkle Galaxie? Bringen Sie Licht in das Thema. Dunkle Galaxien – alte Galaxien, die wenig bis keine Sterne enthalten – wurden theoretisiert, aber bis jetzt nicht beobachtet. Ein internationales Astronomenteam glaubt, diese schwer fassbaren Objekte entdeckt zu haben, indem es sie beim Leuchten eines Quasars beim Leuchten beobachtet hat.
Dunkle Galaxien sind kleine, gasreiche Galaxien im frühen Universum, die bei der Sternentstehung sehr ineffizient sind. Sie werden von Theorien zur Galaxienentstehung vorhergesagt und gelten als die Bausteine der heutigen hellen, sternengefüllten Galaxien. Astronomen glauben, dass sie große Galaxien mit einem Großteil des Gases gefüttert haben, das sich später zu den heute existierenden Sternen formte.
Da diese dunklen Galaxien im Wesentlichen frei von Sternen sind, emittieren sie nicht viel Licht, was sie sehr schwer zu entdecken macht. Seit Jahren versuchen Astronomen, neue Techniken zu entwickeln, die die Existenz dieser Galaxien bestätigen könnten. Kleine Absorptionseinbrüche in den Spektren von Hintergrundlichtquellen weisen auf ihre Existenz hin. Diese neue Studie markiert jedoch das erste Mal, dass solche Objekte direkt gesehen wurden.
„Unser Ansatz zur Erkennung einer dunklen Galaxie bestand darin, sie einfach mit hellem Licht zu beleuchten“, sagte Simon Lilly vom Institut für Astronomie der ETH Zürich, Schweiz), Co-Autor eines neuen Artikels, der in den Monthly Notices of . veröffentlicht wurde der Königlichen Astronomischen Gesellschaft. „Wir haben in dunklen Galaxien nach dem fluoreszierenden Leuchten des Gases gesucht, wenn sie vom ultravioletten Licht eines nahegelegenen und sehr hellen Quasars beleuchtet werden. Das Licht des Quasars lässt die dunklen Galaxien aufleuchten, ähnlich wie weiße Kleider von ultravioletten Lampen in einem Nachtclub beleuchtet werden.“
Fluoreszenz ist die Emission von Licht durch eine Substanz, die von einer Lichtquelle beleuchtet wird. Quasare sind sehr helle, weit entfernte Galaxien, und ihre Helligkeit macht sie zu starken Leuchtfeuern, die helfen können, die Umgebung zu beleuchten und die Ära zu erforschen, in der sich die ersten Sterne und Galaxien aus Urgas bildeten.
Dieses Video zoomt in die Region um den Quasar, HE 0109-3518:
Um das extrem schwache fluoreszierende Leuchten dieser dunklen Galaxien zu erkennen, verwendete das Team das Very Large Telescope (VLT) und machte eine Reihe von sehr langen Aufnahmen, um eine Himmelsregion um den hellen Quasar HE 0109-3518 zu kartieren. Sie suchten nach dem ultravioletten Licht, das von Wasserstoffgas emittiert wird, wenn es intensiver Strahlung ausgesetzt wird.
Das Team entdeckte fast 100 gasförmige Objekte, die im Umkreis von wenigen Millionen Lichtjahren um den Quasar liegen, und grenzte die möglichen dunklen Galaxien auf 12 Objekte ein. Das Team sagt, dass dies die bisher überzeugendsten Identifizierungen von dunklen Galaxien im frühen Universum sind.
„Unsere Beobachtungen mit dem VLT haben Beweise für die Existenz kompakter und isolierter dunkler Wolken geliefert“, sagte Sebastiano Cantalupo von der University of California in Santa Cruz, Hauptautor der Studie. „Mit dieser Studie haben wir einen entscheidenden Schritt gemacht, um die obskuren frühen Stadien der Galaxienentstehung aufzudecken und zu verstehen und wie Galaxien ihr Gas gewonnen haben.“
Die Astronomen konnten auch einige Eigenschaften der dunklen Galaxien bestimmen und schätzen, dass die Masse des Gases in ihnen etwa 1 Milliarde Mal höher ist als die der Sonne, typisch für gasreiche, massearme Galaxien im frühen Universum . Sie konnten auch abschätzen, dass die Sternentstehungseffizienz im Vergleich zu typischen Sternentstehungsgalaxien in ähnlichen Stadien der kosmischen Geschichte um einen Faktor von mehr als 100 unterdrückt wird.
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Quelle: DAS
