Beobachtungen der ältesten Galaxien im Universum halfen Wissenschaftlern herauszufinden, dass "tote" Galaxien, die selbst keine neuen Sterne bilden können, laut einem in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Artikel fast von Anfang an existierten.
„Ungefähr die Hälfte der größten Galaxien im Universum hat bereits vor 9 Milliarden Jahren ihre Reserven an 'herausragenden Baumaterialien' erschöpft. Es wurde angenommen, dass der Grund dafür supermächtige Ausbrüche der Sternentstehung sind, die durch die Kollision von Galaxien verursacht werden. Zu unserer großen Überraschung sind diese „toten“Galaxien spiralförmig und nicht elliptisch, was dieser Theorie widerspricht “, schreiben Sune Toft vom Niels-Bohr-Institut in Kopenhagen, Dänemark, und seine Kollegen.
Grausames Universum
Im Zentrum der Milchstraße und fast allen ihren "Cousins" befindet sich ein supermassereiches Schwarzes Loch, das unsichtbar die Prozesse der Zirkulation von Materie in der gesamten Galaxie "leitet". Astronomen glauben lange Zeit, dass die Aktivierung solcher Schwarzen Löcher zur allmählichen Zerstörung der Galaxie und zur Beendigung der Sternentstehungsprozesse führt, da sich das Schwarze Loch erwärmt und kalte Staub- und Wasserstoffwolken außerhalb der Galaxie wirft.
Diese Gaswolken kühlen langsam ab und umgeben die Galaxien allmählich in einem riesigen Kokon aus weißglühendem Plasma, der die Bewegung kalter Gasströme aus dem intergalaktischen Medium verhindert. Infolge solcher Prozesse sind nach heutigen Wissenschaftlern etwa die Hälfte der Galaxien im beobachtbaren Universum "lebende Leichen" - neue Sterne werden nicht tatsächlich in ihnen geboren. Andere Astronomen glauben, dass die Ursache für den "Tod" von Galaxien ihre Kollisionen miteinander sind, die zu plötzlichen Ausbrüchen der Sternentstehung und dem "Ausbrennen" aller neutralen Gasreserven führen.
Toft und seine Kollegen haben festgestellt, dass weder Schwarze Löcher noch Kollisionen mit Nachbarn die Todesursache sind, nachdem sie die ersten Fotos der zentralen Regionen der ältesten Galaxien erhalten haben, die wir in dem Zustand sehen, in dem sie sich vor 10,6 Milliarden Jahren befanden.
Diese Fotos wurden von Wissenschaftlern aufgenommen, als sie eine der kleinsten und unsichtbarsten Galaxien des jungen Universums, MACS2129-1, untersuchten, deren Licht durch die Schwerkraft des großen Galaxienhaufens MACS2129 verstärkt wurde, der sich auf der Linie zwischen der Erde und MACS2129-1 befindet. Um dies zu beobachten, verwendeten Astronomen das Hubble-Orbitalobservatorium und das XSHOOTER-Instrument, das am bodengestützten VLT-Teleskop installiert war, um Bilder einzelner Galaxien zu erhalten.
Werbevideo:
Der Kreislauf des Todes
Auf den ersten Blick unterschied es sich nicht von den typischen "toten" elliptischen Galaxien, die in der Nähe der Milchstraße zu sehen sind - die Sterne darin bildeten sich nicht wirklich, und es selbst war in einem Rotton gemalt, der Farbe langlebiger roter Zwerge und älterer Sterne, die fast erschöpft sind seine Vorräte an thermonuklearem "Brennstoff".
Andererseits bemerkten Wissenschaftler, als sie begannen, sein Spektrum zu untersuchen, etwas Ungewöhnliches - es stellte sich heraus, dass MACS2129-1 nicht kugelförmig, sondern flach war, ähnlich dem typischen "Pfannkuchen" der Milchstraße und anderer Spiralgalaxien.
Diese Entdeckung war für Astronomen eine echte Überraschung, da die Möglichkeit, eine Spiralgalaxie in einem so jungen Universum zu verblassen, bisher einfach nicht in Betracht gezogen wurde. Wissenschaftler glaubten, dass "Tod durch Völlerei", wie der russisch-deutsche Astronom Alexei Finogenov diesen Prozess nennt, nur für elliptische Galaxien charakteristisch ist, die infolge der Kollision zweier großer Galaxien anderer Typen entstanden sind.
Was könnte die Galaxie "sterben" lassen? Wissenschaftler glauben, dass dunkle Materie, deren Cluster den Rand aller Galaxien umgeben, an ihrem Tod beteiligt gewesen sein könnte. Es könnte die "gewöhnliche" Materie, die aus dem intergalaktischen Medium fließt, zwingen, ihre Bewegung zu beschleunigen und sich zu erwärmen, was der Galaxie den Zugang zu frischen "Sternbaustoffen" verwehrte und zu einer vollständigen Einstellung der Sternentstehung führte.
Diese Idee steht auch nicht ganz im Einklang mit modernen Vorstellungen über die Entwicklung von Galaxien - heute glauben Astronomen, dass Galaxien "von innen" und nicht "von außen" zu sterben beginnen, wie von Toft und seinen Kollegen vorgeschlagen. Außerdem ist nicht klar, wie MACS2129-1 und seine "Cousins" zu modernen "toten" elliptischen Galaxien wurden. Wissenschaftler planen, die Antwort auf diese beiden Fragen zu finden, indem sie andere alte Galaxien auf der Suche nach Analoga von MACS2129-1 beobachten.
