Astronomen erspähen eine Milchstraße in 12 Milliarden Lichtjahren Entfernung


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Verwendung derSEELETeleskop in Chile sagen Astronomen, dass sie eine extrem weit entfernte und daher sehr junge Galaxie gefunden haben, die sie überrascht hat, weil sie unserer Milchstraße so ähnlich sah. Die Galaxie ist 12 MilliardenLichtjahreein Weg. So sehen wir die Galaxie so, wie sie vor 12 Milliarden Jahren aussah, als das Universum nach neueren Schätzungen zum Alter unseres Universums erst 1,4 Milliarden Jahre alt war. Die Galaxie heißt SPT0418-47. Es scheint keine Spiralarme zu haben wie unsere Milchstraße, sagten diese Astronomen, aber es hat zwei andere Merkmale, die an unsere Milchstraße erinnern. Es hat einrotierende Scheibe, von dem angenommen wird, dass es der flachen Scheibe unserer eigenen Galaxie ähnelt, in der sich unsere eigene Sonne um das galaktische Zentrum dreht. Und es hat eine galaktischeAusbuchtung, eine große Gruppe von Sternen, die dicht in ihrem Zentrum gepackt ist. Dies ist das erste Mal, dass eine Ausbuchtung so früh in der Geschichte des Universums gesehen wurde, was SPT0418-47 zur am weitesten entfernten Milchstraße macht.


Das ist überraschend, sagten diese Astronomen, denn sie hätten erwartet, dass Galaxien zu diesem Zeitpunkt im jungen Universum „turbulent und instabil“ seien, nicht organisiert genug, um Scheiben und Ausbuchtungen zu haben. Die AstronomenStellungnahmegenannt:

Diese unerwartete Entdeckung fordert unser Verständnis der Entstehung von Galaxien heraus und gibt neue Einblicke in die Vergangenheit unseres Universums.

Francesca Rizzodes Max-Planck-Instituts für Astrophysik in Deutschland leitete die Forschung, dieveröffentlicht12. August 2020, impeer-reviewedTagebuchNatur. Rizzo sagte in einer Erklärung:

Dieses Ergebnis stellt einen Durchbruch auf dem Gebiet der Galaxienentstehung dar und zeigt, dass die Strukturen, die wir in nahegelegenen Spiralgalaxien und in unserer Milchstraße beobachten, bereits vor 12 Milliarden Jahren existierten.




Die Astronomen fügten hinzu, dass das Studium entfernter Galaxien wie SPT0418-47 grundlegend für unser Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Galaxien ist.

Orange und gelber schmaler Ring auf Schwarz.

In diesem ALMA-Bild erscheint die Galaxie SPT0418-47 als nahezu perfekter Lichtring. Das liegt daran, dass dieses Bild durch Gravitationslinsen gewonnen wurde, ein Prozess, bei dem eine zweite massereiche Galaxie zwischen uns und der weiter entfernten Galaxie beteiligt ist. Die Schwerkraft der dazwischenliegenden Galaxie bewirkt, dass sich das Licht der weiter entfernten Galaxie biegt: daher der Ring. Was ist die wahre Form der weiter entfernten Galaxie? Siehe das Bild unten. Bild überDAS.

Länglich orange-blau mit gelb-weißer Mitte.

Dieses Bild stellt die wahre Form der entfernten Galaxie dar, wie durch Computermodellierung gezeigt, die Daten aus dem Linsenbild und anderen Beobachtungen der Galaxie einbezog. Bild über ALMA/DAS/ NAOJ / NRAO / Rizzo et al.

In ihremStellungnahme, erklärten die Astronomen, wie sie SPT0418-47 trotz seiner Entfernung von 12 Milliarden Lichtjahren sehen konnten:


Da diese Galaxien so weit entfernt sind, sind detaillierte Beobachtungen selbst mit den leistungsstärksten Teleskopen fast unmöglich, da die Galaxien klein und lichtschwach erscheinen. Das Team überwand dieses Hindernis, indem es eine nahegelegene Galaxie als starkes Vergrößerungsglas nutzte – ein Effekt, der als Gravitationslinseneffekt bekannt ist – und ALMA ermöglichte, in beispiellosem Detail in die ferne Vergangenheit zu sehen. Bei diesem Effekt wird die Anziehungskraft der nahen Galaxie verzerrt undbeugt das Licht der fernen Galaxie, wodurch es verformt und vergrößert erscheint.

Die ferne Galaxie mit Gravitationslinse erscheint als anahezu perfekter Lichtringum die nahe Galaxie herum, dank ihrer fast genauen Ausrichtung. Das Forschungsteam rekonstruierte die wahre Form der fernen Galaxie und dieBewegung seines Gasesaus den ALMA-Daten unter Verwendung einer neuen Computermodellierungstechnik.

Rizzo fügte hinzu:

Als ich das erste Mal sah,rekonstruiertes Bildvon SPT0418-47 Ich konnte es nicht glauben: Eine Schatzkiste öffnete sich.


Simona Vegetti, ebenfalls vom Max-Planck-Institut für Astrophysik, ist Mitautor der Studie. Vegetti sagte:

Was wir fanden, war ziemlich rätselhaft; Obwohl SPT0418-47 mit hoher Rate Sterne bildet und daher der Ort hochenergetischer Prozesse ist, ist SPT0418-47 die am besten geordnete Galaxienscheibe, die jemals im frühen Universum beobachtet wurde. Dieses Ergebnis ist ziemlich unerwartet und hat wichtige Auswirkungen darauf, wie wir denken, dass sich Galaxien entwickeln.

Wird sich SPT0418-47 zu einer anderen Milchstraße entwickeln? Diese Astronomen sagten, dass sie das nicht glauben. Sie sagten, sie würden erwarten, dass sie sich zu einer Galaxie entwickelt, die sich sehr von unserer Milchstraße unterscheidet, und sich der Klasse der anschließtelliptische Galaxien, die keine Spiralarme haben und stattdessen ein bisschen wie amerikanische Fußbälle erscheinen.

Fazit: Astronomen hätten erwartet, dass eine Galaxie in einer Entfernung von 12 Milliarden Lichtjahren „turbulent und instabil“ ist. Sie waren überrascht, einen – mit der Bezeichnung SPT0418-47 – mit einer Scheibe und Ausbuchtung ähnlich unserer Milchstraße zu finden. Sie sagen, diese Galaxie sei die am weitesten entfernte Milchstraße, die je gefunden wurde.

Quelle: Eine dynamisch kalte Scheibengalaxie im frühen Universum

Über ESO