BONN / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein internationales Forscherteam hat mithilfe des ALMA-Teleskops neue Erkenntnisse über die Entstehung massereicher Galaxien im frühen Universum gewonnen. Diese Galaxien, die bereits 1,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall existierten, stellen die bisherigen Modelle der Galaxienentstehung in Frage. Die Studie zeigt, dass diese Galaxien durch den Kollaps und die Verschmelzung großer Urstrukturen in kurzer Zeit entstanden sein könnten.
Die Entstehung massereicher elliptischer Galaxien im frühen Universum ist ein Phänomen, das Astronomen seit Jahren vor Rätsel stellt. Diese Galaxien, die bereits 1,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall existierten, widersprechen den bisherigen Modellen, die eine langsame Akkumulation von Masse über Milliarden von Jahren vorsehen. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Nikolaus Sulzenauer und Axel Weiß vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie hat nun mithilfe des ALMA-Teleskops neue Erkenntnisse gewonnen.
Die Forscher untersuchten den Protocluster SPT2349-56, der im südlichen Sternbild Phönix liegt und einen seltenen Einblick in die ersten Galaxienhaufen bietet. Diese Ansammlung von Galaxien zeigt eine hohe Sternentstehungsrate, die weit über der unserer Milchstraße liegt. Im Zentrum des Protoclusters fanden die Wissenschaftler vier eng miteinander wechselwirkende Galaxien, die alle 40 Minuten einen neuen Stern hervorbringen. Diese hohe Aktivität deutet darauf hin, dass sich die massereichen elliptischen Galaxien durch den schnellen Kollaps und die Verschmelzung großer Strukturen gebildet haben könnten.
Ein bemerkenswertes Merkmal dieser Galaxienansammlung sind die riesigen Gezeitenarme, die mit einer Geschwindigkeit von 300 Kilometern pro Sekunde ausgestoßen werden. Diese Arme leuchten intensiv im Submillimeterbereich und ermöglichen es den Forschern, die Bewegung des Gases präzise zu vermessen. Die Gasklumpen in den spiralförmigen Armen ähneln den Perlen einer Kette und sind mit weiteren Galaxien verbunden, die sich in den Außenbereichen der kollabierenden Struktur befinden. Dies deutet auf einen gemeinsamen Ursprung hin und zeigt den Beginn einer kaskadenartigen Verschmelzung.
Die Ergebnisse der Studie liefern neue Einblicke in die schnelle Entstehung elliptischer Galaxien, werfen jedoch auch neue Fragen auf. Insbesondere die Wechselwirkungen zwischen den Stoßwellen und dem Erhitzen von Gas durch das Wachstum extrem massereicher Schwarzer Löcher bleiben ein Rätsel. Diese Prozesse könnten entscheidend für die Anreicherung und Erhitzung von Galaxienhaufen mit schweren Elementen sein. Die Forscher betonen, dass es noch zu früh ist, um die frühe Kindheit der riesigen elliptischen Galaxien vollständig zu verstehen, doch die Verbindung zwischen den Gezeitenarmen in Protoclustern und dem Entstehungsprozess massereicher Galaxien ist ein bedeutender Fortschritt.
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