Mithilfe von Gravitationslinsen konnten Astronomen eine junge sternbildende Galaxie im fernen Universum sehen, wie sie nur zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall erschien. Passenderweise war die als Zoomobjektiv verwendete Galaxie die „Cosmic Eye“ -Galaxie, die so benannt wurde, weil sie durch den Effekt der Gravitationslinse wie ein riesiges Auge im Weltraum aussieht. Die Forscher unter der Leitung von Dr. Dan Stark von Caltech sagen, dass diese entfernte Galaxie möglicherweise Einblicke in die Entwicklung unserer eigenen Galaxie zu ihrem gegenwärtigen Zustand gibt.
Die Astronomen verwendeten das zehn Meter lange Keck-Teleskop in Hawaii, das mit einer laserunterstützten adaptiven Leitsternoptik (AO) ausgestattet ist, um Unschärfen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Durch die Kombination des leistungsstarken Teleskops mit dem Vergrößerungseffekt des Gravitationsfeldes der Vordergrundgalaxie - Gravitationslinsen genannt - konnten sie das entfernte Sternensystem untersuchen, das 11 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Das kosmische Auge, die Vordergrundgalaxie, ist 2,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt.
Die Verzerrung der Lichtstrahlen vergrößerte die entfernte Galaxie achtmal.
Dies ermöglichte es den Wissenschaftlern, die interne Geschwindigkeitsstruktur der Galaxie zu bestimmen und sie mit späteren Sternensystemen wie der Milchstraße zu vergleichen.
Im Bild ist die rote Quelle in der Mitte die Vordergrundlinsengalaxie, während der blaue Ring das nahezu vollständige Ringbild der sternbildenden Hintergrundgalaxie ist.
Der Forschungskoautor Dr. Mark Swinbank vom Institut für Computational Cosmology der Durham University sagte: „Dies ist die detaillierteste Studie, die bisher über eine frühe Galaxie durchgeführt wurde. Tatsächlich blicken wir zurück in die Zeit, als sich das Universum noch in einem sehr frühen Stadium befand.
Stark sagte: „Die Schwerkraft hat uns effektiv ein zusätzliches Zoomobjektiv zur Verfügung gestellt, mit dem wir diese entfernte Galaxie auf Skalen untersuchen können, die sich nur wenigen hundert Lichtjahren nähern.
„Dies ist eine zehnmal feinere Stichprobe als zuvor. Als Ergebnis können wir zum ersten Mal sehen, dass sich eine junge Galaxie von typischer Größe dreht und sich langsam zu einer Spiralgalaxie entwickelt, ähnlich wie unsere eigene Milchstraße. “
Die Daten des Keck-Observatoriums wurden mit Millimeter-Beobachtungen des Plateau de Bure-Interferometers in den französischen Alpen kombiniert, das empfindlich auf die Verteilung von kaltem Gas reagiert, das zur Bildung von Sternen bestimmt ist.
Dr. Swinbank fügte hinzu: „Bemerkenswerterweise teilt das kalte Gas, das durch unsere Millimeter-Beobachtungen verfolgt wird, die Rotation, die die jungen Sterne in den Keck-Beobachtungen zeigen.
"Die Verteilung des Gases mit unserer erstaunlichen Auflösung zeigt, dass wir den allmählichen Aufbau einer Spiralscheibe mit einer zentralen Kernkomponente beobachten."
Diese Beobachtungen haben Astronomen, die sich auf die Fähigkeiten des europäischen extrem großen Teleskops (E-ELT) und des amerikanischen 30-Meter-Teleskops (TMT) freuen, die gebaut werden und in etwa 10 Jahren verfügbar sein werden.
Quelle: Durham University
