Video: Virtuelle Reise zu der Rekord-weit entfernten Scheibengalaxie REBELS-25. © ESO/L. Calçada/N. Risinger (skysurvey.org)/Dark Energy Survey/J. Dunlop et al. Ack.: CASU, CALET/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al. Music: Astral Electronic
Schon 700 Millionen Jahre nach dem Urknall hat sie ähnliche Merkmale wie unsere Milchstraße hervorgebracht: Forschende haben eine rotierende Scheibengalaxie des frühen Universums entdeckt, die bisherigen Annahmen zur Entstehung dieser kosmischen Gebilde zu widersprechen scheint. Denn nach dem derzeitigen Verständnis brauchten Galaxien Jahrmilliarden um derart geordnete Strukturen auszubilden. Die Untersuchung von REBELS-25 sowie möglicherweise weiterer „frühreifer“ Galaxien könnte unser Verständnis der frühen Entwicklungsprozesse des Universums erheblich verändern, sagen die Forschenden.
Wie „Welteninseln“ erscheinen sie in den Weiten des Universums: Galaxien sind Ansammlungen von Milliarden von Sternen und weiteren astronomischen Objekten, die durch gravitative Bindungen gigantische Strukturen im Kosmos ausbilden. Dabei gibt es unterschiedliche Größen und Typen. Bei der Heimat unseres Sonnensystems – der Milchstraße – handelt es sich um eine Spiralgalaxie, die Schätzungen zufolge etwa 250 Milliarden Sterne umfasst. Sie bildet eine flache Scheibe mit klar strukturierten Spiralarmen aus, die um ein gravitatives Zentrum rotiert.
Was die Entstehungsgeschichte der im Kosmos häufig vertretenen Spiralgalaxien betrifft, geht man bisher von langwierigen Entwicklungsprozessen aus: Milliarden von Jahren der Evolution scheinen demnach nötig, um solch geordnete Strukturen auszubilden wie sie Milchstraße und Co. aufweisen. Denn man nimmt an, dass sie aufgrund der turbulenten Ansammlungsprozesse oder Galaxie-Verschmelzungen zunächst chaotisch und klumpenförmig waren. Nur sehr langsam harmonisierten sich dann die Systeme und flachten aus, so die Annahme. „Nach unserem Verständnis der Galaxienbildung erwarteten wir, dass die meisten frühen Galaxien klein und chaotisch sind“, sagt Co-Autorin Jacqueline Hodge von der Universität Leiden.
Ein erstaunliches Exemplar
Doch bei der Galaxie REBELS-25 ist das nicht der Fall. Entdeckt wurde sie durch Aufnahmen des „Visible and Infrared Survey Telescopes for Astronomy“ (VISTA) sowie durch anschließende Untersuchungen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Arrays (ALMA) in Chile. Anhand der Rotverschiebung des Lichts, die aus den VISTA-Daten hervorging, waren Rückschlüsse auf die Entfernung der kosmischen Struktur möglich. Um Details und die Bewegung der Galaxie zu bestimmen, wurden im Rahmen der aktuellen Studie dann genauere Untersuchungen mit ALMA durchgeführt. „ALMA ist das einzige existierende Teleskop, das über eine ausreichende Empfindlichkeit und Auflösung verfügt“, sagt Renske Smit von der Liverpool John Moores University.
