Die Milchstraße gehört dazu, unsere Nachbargalaxie Andromeda und viele weitere im lokalen Kosmos: Sie alle sind Spiralgalaxien mit den für diese Sternansammlungen typischen klar abgrenzbaren inneren Strukturen. Dazu gehört der zentrale Bulge, eine nach oben und unten ausgebeulte Zone, in der die Sternendichte besonders hoch ist und in der sich rund ein Drittel der gesamten Masse der Galaxie konzentriert. In ihm liegt auch das supermassereiche Schwarze Loch verborgen. Von diesem Bulge geht eine flache, rotierende Sternenscheibe aus, die die Hauptebene der Galaxie bildet. Die Sterne in dieser Scheibe sind nicht zufällig verteilt, sondern konzentrieren sich in mehreren spiralförmigen Armen. Rund 70 Prozent aller Galaxien im lokalen Kosmos zeigen diese Merkmale und sind Spiralgalaxien. Doch je weiter man im Universum in die Ferne und damit in die Vergangenheit zurückblickt, desto seltener wird der Spiraltyp. Das weckt die Frage, wann sich diese Galaxien erstmals bildeten.
Ferne Galaxie mit zwei Spiralarmen
Jetzt gibt die neu entdeckte Galaxie BRI 1335–0417 mehr Aufschluss darüber. Aufgespürt haben sie die Astronomen Takafumi Tsukui und Satoru Iguchi vom Nationalen Astronomischen Observatorium Japans in Tokio, als sie Archivdaten des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) nach Hinweisen auf alte Spiralgalaxien durchsuchten. Bei der aktiven Sternbildungsgalaxie BRI 1335–0417 wurden sie fündig. Während diese Galaxie im optischen Wellenbereich von dichten Staubwolken verhüllt ist, ließen die spektrografischen Analysen der von den in galaktischen Gasen enthaltenen Kohlenstoffatomen ausgehenden Radiowellen interne Strukturen erkennen. Demnach besitzt diese Galaxie wahrscheinlich zwei Arme, die sich vom galaktischen Zentrum aus rund 15.000 Lichtjahre weit ins All hinaus erstrecken. Die Merkmale der spektralen Kohlenstofflinien deuten zudem darauf hin, dass die Galaxie rotiert und dass es im Zentrum des Gebildes eine Massenkonzentration gibt – möglicherweise ein zentraler Bulge.
“Ich war begeistert, weil ich noch nie zuvor einen so klaren Beleg für eine rotierende Scheibe, eine Spiralstruktur und eine zentrale Massenstruktur in einer so weit entfernten Galaxie gesehen habe”, sagt Tsukui. “Die Qualität der ALMA-Daten war so gut, dass ich ähnlich viele Details erkennen konnte wie in manchen nahegelegenen Galaxien.” Den Messdaten zufolge liegt BRI 1335-0417 rund 12,4 Milliarden Jahre von uns entfernt. Sie existierte schon rund 1,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall – und ist damit der älteste bisher bekannte Vertreter der Spiralgalaxien, wie die Astronomen berichten. Diese Galaxie bestand zudem schon vor dem Höhepunkt der kosmischen Sternbildung. Dennoch war sie den Daten zufolge schon relativ groß und hatte etwa so viel stellare Masse wie die heutige Milchstraße. “Für eine Galaxie des frühen Universums war BRI 1335-0417 damit ein Riese”, sagt Tsukui.
