Posted in: Galaxien, Kosmos 6. Oktober 2011 17:50 0 Kommentare Weiter lesen →

Früher kosmischer Kohlenstoff

Bild zeigt einige Lichtflecken, teils als Galaxien erkennbar, auf schwarzem Hintergrund, ein Fleck mit zwei gelben Strichen markiert Die ersten Sterne begannen sehr rasch, die Chemie des jungen Universums zu verändern. Zu diesem Schluss kommen japanische und italienische Astrophysiker nach dem Nachweis von Kohlenstoff in einer der ersten Galaxien. Gut eine Milliarde Jahre nach dem Urknall gab es demnach schon beträchtliche Mengen des Elements, obwohl dieses erst nachträglich im Innern von Sternen erzeugt werden musste.

Bild: NASA/STScI/NAOJ

Kenta Matsuoka von der Ehime-Universität und seine Kollegen nutzten das große Subaru-Spiegelteleskop auf Hawaii, um eine rund 12,5 Milliarden Lichtjahre entfernte Radiogalaxie zu beobachten. Die von der Galaxie aufgefangene Strahlung stammt damit aus einer Zeit, als das Universum etwa 1,2 Milliarden Jahre alt war. Des ungeachtet macht die große Galaxie mit der Bezeichnung TN J0924-2201 bereits einen gereiften Eindruck, berichten die Forscher im Fachblatt “Astronomy & Astrophysics”.

Mithilfe eines empfindlichen Spektrografen zerlegten die Forscher das Licht der Galaxie in seine Wellenlängen. Unter anderem konnten sie eine Emissionslinie von dreifach ionisiertem Kohlenstoff nachweisen. Diese Linie liegt eigentlich im Ultraviolettbereich. Auf ihrem Weg zur Erde ist die Strahlung jedoch durch die Ausdehnung des Raums um mehr als das Fünffache ihrer ursprünglichen Wellenlänge bis ins Infrarote gedehnt worden – von 155 Nanometer auf etwa 958 Nanometer.

Verrauschtes Lichtspektrum mit Ausschnittvergrößerung, einige Wellenlängen markiert Grafik: NAOJ

Auf Basis ihrer Daten und anhand von Modellrechnungen schätzen Matsuoka und Kollegen zudem, dass die Galaxie relativ viel Kohlenstoff im Verhältnis zu Sauerstoff enthalten haben dürfte. Dieses Zahlenverhältnis erlaube Rückschlüsse auf den Entwicklungsstand, so die Forscher. Offenbar habe sich TN J0924-2201 gut eine Milliarde Jahre nach dem Urknall nicht mehr in einer frühen Jugendphase befunden, “sondern war vermutlich schon einige Hundert Millionen Jahre alt”.

Forschung: Kenta Matsuoka, und Tohru Nagao, Graduate School of Science and Engineering, Ehime University, Matsuyama, und Department of Astronomy, Kyoto University, Kyoto; Roberto Maiolino, INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Monte Porzio Catone; und andere

Veröffentlichung Astronomy and Astrophysics, Vol. 532, L10, DOI 10.1051/0004-6361/201117641

WWW:
Research Division of Cosmic Large-Scale Structure, Ehime University
INAF-Osservatorio Astronomico di Roma
Subaru Telescope/National Astronomical Observatory of Japan
Formation of the High-Mass Elements
Rotverschiebung und Expansion

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Frühe Galaxie im kosmischen Nebel
Frühester Sterntod nachgewiesen

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