Astronomie
Das sanfte Wachstum der frühen Galaxien

In den ersten Milliarden Jahren nach dem Urknall vergrößerten sich die Massen von Galaxien dramatisch – ein Prozess, den Wissenschaftler bislang nur theoretisch erklären konnten. Jetzt haben Astronomen Spuren des Mechanismus entdeckt, der für dieses Phänomen verantwortlich ist.
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HB DÜSSELDORF. Die ersten Galaxien entstanden bereits, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war. Sie waren damals allerdings viel kleiner als die riesigen Sternsysteme, die wir heute sehen – etwa unsere Milchstraße oder den bekannten Andromeda-Nebel.

Offenbar hat sich die durchschnittliche Größe einer Galaxie in den mehr als 10 Milliarden Jahren seither deutlich erhöht. Ein wichtiger Wachstumsmechanismus besteht darin, dass Galaxien miteinander zusammenstoßen und sich dann zu größeren Systemen vereinigen. Es gibt aber auch noch eine andere, „sanftere“ Methode.

Dieser anderen Art des Galaxienwachstums ist ein Team aus europäischen Astronomen nun mit dem Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO nachgegangen. Ihr Ansatz: Junge Galaxien könnten gewachsen sein, indem sie Ströme aus kühlem Wasserstoff- und Heliumgas einsaugten, die das frühe Universum durchzogen. Aus diesem Urmaterial bildeten sich in den Galaxien dann neue Sterne – ein Prozess, der als Akkretion bezeichnet wird.

Für ihre Untersuchungen nahmen die Astronomen um Giovanni Cresci vom Osservatorio Astrofisico di Arcetri bei Florenz drei sehr weit entfernte Galaxien ins Visier, die sie nach Hinweisen auf aus der Umgebung einströmende Gas und die daraus resultierende Sternentstehung absuchten. Die Galaxien waren zu dem Zeitpunkt, als das Licht, das wir heute von ihnen empfangen, ausgesendet wurde – etwa zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall –, symmetrische, langsam rotierende Scheiben ähnlich wie die Milchstraße.

Bei ihrer Untersuchung entdeckten die Forscher, dass in den Zentralbereichen der Galaxien nur geringe Spuren schwerer Elemente zu finden waren - anders als bei den Galaxien des heutigen Universums. „Dies deutet darauf hin, dass das Material, das die Sternentstehung befeuert, seinen Ursprung in dem metallarmen Gas aus der Umgebung der Galaxie hat“, so die Forscher. „Man hat die jungen Galaxien damit praktisch auf frischer Tat dabei ertappt, wie sie frisches Gas akkretieren und zur Bildung neuer Sterne nutzen.“

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