Ein internationales Forscherteam hat jetzt den Beginn der Reionisierung des Weltalls präzise datiert: 800 Millionen Jahre nach dem Urknall ging das neutrale Universum in ein ionisiertes Plasma über ? und die Bildung von Galaxien setzte ein. Bisher wurde der Zeitpunkt 200 Millionen Jahre früher vermutet. Bei ihrer groß angelegten Studie entdeckten die Astronomen 22 Galaxien, die 800 Millionen Jahre nach dem Big Bang vor 13,7 Milliarden Jahren entstanden sind. Zuvor war die Reionisierungsrate und damit die Ausbildung von Sternen noch sehr gering, wie die Analyse ergab.
Je weiter Galaxien entfernt sind, desto stärker ist ihr Licht in Richtung längere Wellenlänge, also ins Rote gehend, verschoben. Um nun Galaxien mit einer hohen Rotverschiebung aufzustöbern, setzte das Team aus US-amerikanischen und japanischen Forschern dem Subaru-Teleskop auf dem Mauna Kea in Hawaii speziell entwickelte Rotfilter auf. ?Die spezifischen Wellenlängen der so gefundenen Galaxien verraten uns ihre Entfernung und ihr Alter ? 787 Millionen Jahre nach dem Urknall?, erklärt Studienleiter Ouchi. ?Und weil wir einen 100 mal größeren Ausschnitt des Universums untersucht haben als bisherige Studien, sind uns mit 22 Galaxien auch sehr viele ins Netz gegangen.?
Nach der Urknallkosmologie kühlt sich 380.000 Jahre nach dem Big Bang das Universum ab ? in dem ionisierten Urplasma bilden Elektronen und Protonen Wasserstoffatome. Bislang war unklar, wann die Phase einsetzte, in der Wasserstoff erneut ionisiert wurde: ?Sicher war nur, dass dieser Prozess eine Milliarde Jahre nach dem Urknall abgeschlossen war?, berichtet Ouchi. Aufnahmen des NASA-Satelliten WMAP (Wilkinson Microwave Anistropy Probe) hatten bisher nahe gelegt, dass die Sternenentstehung spätestens 600 Millionen Jahre nach dem Big Bang eingesetzt hat.
Dem widerspricht nun die neue Studie: Hätte die Entwicklung bereits 200 Millionen Jahre früher eingesetzt, müsste die Sternenentstehungsrate und Ionisierung im Zeitraum zwischen 800 Millionen und einer Milliarde Jahre nach dem Urknall wesentlich höher sein, als die von den Forschern ermittelten Ergebnisse.
Masami Ouchi (Carnegie Observatories, Pasadena) et al.: Astrophysical Journal, Volume 706, Ausgabe vom 10. Dezember 2009 ddp/wissenschaft.de ? Rochus Rademacher
