Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
Vor ungefähr zehn Jahren entdeckten Astronomen mit Hilfe neuer Technologien im Bereich der Submillimeter-Wellenlängen die Existenz einer neuen Klasse weit entfernter Galaxien. So weit entfernt sind diese Objekte gelegen, daß ihr Licht über zehn Milliarden Jahre zu uns unterwegs ist – mehr als 70% seit Bestehen des Universums. Obwohl heute alt, sehen wir diese Galaxien so, wie sie nur wenige Milliarden Jahre nach ihrer Entstehung waren – also noch recht jung.
Diese Galaxien wurden im sichtbaren Licht nicht erkannt, aber bei Submillimeter-Wellenlängen senden sie große Mengen an Strahlung aus, da sie Unmengen an warmem Staub aufweisen. Was den Staub erwärmt, ist noch immer umstritten – entweder in großem Umfang Sternbildung oder ein aktives Schwarzes Loch im galaktischen Kern oder möglicherweise beides zusammen. Unsere Milchstraße, oder zumindest das Gebiet, in dem die Sonne beheimatet ist, entstand vermutlich vor sieben bis zehn Milliarden Jahren und so kann das Verstehen dieser entfernten galaktischen Systeme helfen, Einsicht in unsere eigene Herkunft zu bekommen.
Zum Glück ist die Infrared Array Camera (IRAC) des Spitzer-Weltraum-Teleskops empfindlich genug, diese Submillimeter-Galaxien im Infraroten aufzuspüren. Die IRAC-Aufnahmen haben zu einem Durchbruch geführt, da IRAC eine viel größere räumliche Genauigkeit aufweist als die Submillimeter-Instrumente. Da zahlreiche entfernte Galaxien dicht beieinander am Himmel stehen können, erlaubt das Auflösungsvermögen von IRAC den Wissenschaftlern festzustellen, bei welchen Galaxien es sich um die ungewöhnlichen Submillimeter-Galaxien handelt; dies erreicht man durch Messung ihrer Infrarot-Emission und infraroter Farbe – die Submillimeter-Galaxien sind sehr rot. Doch die Astronomen sind noch immer nicht in der Lage gewesen herauszufinden, was den Staub erwärmt. Nach gängiger Auffassung ist es mittels Infrarot-Farben nicht möglich zu klären, ob Sternentstehung oder Aktivität eines Schwarzen Lochs die Erwärmung des Staubs dominiert.
Vierzehn Astronomen haben eine Auswahl an siebenundvierzig gut untersuchten Submillimeter-Galaxien analysiert und sie mit einer größeren Probe anderer Galaxienarten verglichen. Alle 47 Submillimeter-Galaxien wurden von der IRAC mit einem so starken Signal gemessen, daß ihre Farben bestimmt werden konnten. Durch Vergleich der Daten mit theoretischen Modellen der Galaxienentwicklung kommt die Gruppe zu der bemerkenswerten Schlußfolgerung, daß IRAC-Infrarot-Beobachtungen in etwa 80 % der Fälle unterscheiden können, ob Sternentstehung oder ein aktives, im galaktischen Kern gelegenes Schwarzes Loch für die Erwärmung des Staubs verantwortlich ist. Das Ergebnis besagt, daß die beiden Mechanismen in der Regel nicht gleichzeitig in diesen Galaxien am Werk sind. Dies bedeutet, daß während der Entwicklung von Galaxien die Übergänge zwischen diesen beiden Abschnitten im Dasein in kosmischen Maßstäben ziemlich schnell auftreten müssen – in weniger als ein paar Hundert Millionen Jahren. Auch zieht das Team den Schluß, daß die kommende „warme Mission“ des Spitzer-Teleskops, die im Frühling 2009 nur mit der IRAC und zwei seiner noch arbeitenden Detektoren beginnt, in der Lage sein sollte, relativ einfach viele weitere solcher Bestimmungen durchzuführen.
