Posted in: Galaxien, Kosmos 3. November 2010 13:18 Weiter lesen →

Überraschende kosmische Erwärmung

Grafik zeigt Entwicklung des Kosmos seit dem Urknall als schlagartig weiter werdender Trichter, darauf eine Temperaturskala samt Temperaturverlauf Hinweise auf eine unerwartete kosmische Erwärmung hat eine internationale Astronomengruppe gefunden. Wenige Milliarden Jahre nach dem Urknall kam es demnach zu einem starken Temperaturanstieg im Gas zwischen den Galaxien. Der Grund dürfte die intensive Strahlung der jungen Galaxien selbst gewesen sein.

Grafik: Amanda Smith/Institute of Astronomy

„Natürlich entsprechen die Temperaturen nicht ganz dem, was wir auf der Erde gewohnt sind“, erklärt George Becker von der Universität Cambridge. „Eine Milliarde Jahre nach dem Urknall betrug die von uns ermittelte Gastemperatur vergleichsweise kühle 8.000 Grad Celsius. Nach dreieinhalb Milliarden Jahren hatte die Temperatur bereits einen Wert von mindestens 12.000 Grad erreicht.“

Becker und seine Kollegen stützen ihre Schlussfolgerungen auf Licht, das gut zehn Milliarden Jahre für den Weg zur Erde benötigt und dabei immer wieder intergalaktische Gasschwaden durchlaufen hat. Ausgesandt wurde es von Galaxien mit äußerst aktiven Kernen, die sich bereits in der Kindheit des Universum gebildet hatten und heute so weit von der Erde entfernt sind, dass sie wie einzelne Sterne erscheinen.

Die Astronomen nutzten eines der Keck-Teleskope auf Hawaii, um die Lichtspektren von 61 dieser Quasistellaren Objekte oder Quasare aufzunehmen. Ganz besonders interessierten sie sich für einen regelrechten Wald von Absorptionslinien, der auf „heiße“, einfach ionisierte Heliumatome zurückgeht, die das Licht auf seinem langen Weg passiert hat. Die Resultate ihrer Beobachtungen und die Schlussfolgerungen präsentieren die Forscher im Fachblatt „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“.

„So, wie wir das Klima der Erde anhand von Eisbohrkernen und Jahresringen studieren können, können wir anhand des Quasarlichts auf die Klimageschichte des Kosmos schließen“, so Becker weiter. Die jüngsten Ergebnisse sprächen gegen die Vermutung, die bloße Expansion des Kosmos habe eine generelle Abkühlung mit sich gebracht.

„Die mutmaßlichen Verantwortlichen für die intergalaktische Erwärmung sind die Quasare selbst“, erklärt Beckers Kollege Martin Haehnelt. Insbesondere die energiereiche Strahlung aus den Kernen der Galaxien, ausgesandt von Materie beim Sturz in ein Schwarzes Loch, dürfte das intergalaktische Gas aufgeheizt haben. Dieser Prozess kam erst zweieinhalb Milliarden Jahre später wieder zum Stillstand, als das verfügbare Helium so weit ionisiert war, dass es keine zusätzliche Strahlungsenergie mehr absorbieren konnte.

Forschung: George D. Becker und Martin G. Haehnelt, Kavli Institute for Cosmology und Institute of Astronomy, University of Cambridge; James S. Bolton, School of Physics, University of Melbourne, Parkville; Wallace L. W. Sargent, California Institute of Technology, Pasadena

Veröffentlichung Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (im Erscheinen); Preprint arXiv:1008.2622

WWW:
Kavli Institute for Cosmology, Cambridge
Active Galaxies and Quasars
A Brief History of the Universe

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