Es war einmal, als das Universum gerade mal drei Milliarden Jahre alt war, als sich Galaxien bildeten. Obwohl wir es nicht direkt sehen können, wissen wir, dass es dort ist, indem wir ein anderes Gas verwenden, das seine Anwesenheit offenbart - Kohlenmonoxid (CO) - einen Radiowellenemitter.
Das Teleskop ist das Australia Telescope Compact Array-Teleskop von CSIRO in der Nähe von Narrabri, NSW. "Es ist eines der wenigen Teleskope auf der Welt, das so schwierige Arbeiten ausführen kann, da es extrem empfindlich ist und Radiowellen mit den richtigen Wellenlängen empfangen kann", sagt der CSIRO-Astronom Professor Ron Ekers.
Eine der Studien dieser „rohen“ Galaxien wurde vom Astronomen Dr. Björn Emonts von CSIRO Astronomy and Space Science durchgeführt. Er und seine Kollegen verwendeten das Compact Array, um eine gigantische und entfernte Verschmelzung von „sternbildenden Klumpen oder Protogalaxien“ zu beobachten und aufzuzeichnen, die zusammen erstarren, um eine einzige massive Galaxie zu bilden. Dieser Rahmen ist als „Spinnennetz“ bekannt und es wird angenommen, dass er mindestens zehntausend Millionen Lichtjahre entfernt ist. Das Compact Array-Radioteleskop kann die Signatur der Sternentstehung erfassen und gibt den Astronomen wichtige Hinweise darauf, wie die frühen Galaxien mit der Sternentstehung begannen.
Das "Spinnennetz" wurde geladen. Hier fanden Dr. Emont und seine Kollegen den molekularen Wasserstoffgasbrennstoff, den sie suchten. Es umfasste eine Fläche von fast einer Viertelmillion Lichtjahren und enthielt mindestens die sechzigtausend Millionenfache Sonnenmasse! Sicherlich musste dies das Material sein, das für die neuen Sterne verantwortlich war, die in der Region verteilt waren. "In der Tat reicht es aus, die Sterne noch mindestens 40 Millionen Jahre lang zu formen", sagt Emonts.
In einem weiteren Forschungsprojekt unter der Leitung von Dr. Manuel Aravena vom European Southern Observatory haben die Wissenschaftler das CO - den Indikator für H2 - in zwei sehr weit entfernten Galaxien gemessen. Das Signal der schwachen Radiowellen wurde durch die Gravitationsfelder der zusätzlichen Galaxien - die Mitglieder der Sichtlinie - verstärkt, die eine Gravitationslinse erzeugten. Dr. Aravena sagt: "Dies wirkt wie eine Vergrößerungslinse und ermöglicht es uns, noch weiter entfernte Objekte als das Spinnennetz zu sehen."
Das Team von Dr. Aravena machte sich an die Arbeit, um die Menge an H2 in beiden Studiengalaxien zu messen. Eine davon, SPT-S 053816-5030.8, erzeugte genügend Funkemissionen, um daraus schließen zu können, wie schnell sich Sterne bildeten - „eine Schätzung, die unabhängig von den anderen Methoden ist, mit denen Astronomen diese Rate messen“.
Das Compact Array wurde optimiert. Dank eines Upgrades, das seine Bandbreite vergrößerte - die Menge des Funkspektrums, die zu einem bestimmten Zeitpunkt beobachtet werden kann - ist es jetzt sechzehnmal stärker und kann einen Bereich von 256 MHz bis 4 GHz erreichen. Das macht es zu einem sehr empfindlichen Ohr!
„Das Compact Array ergänzt das neue ALMA-Teleskop in Chile, das nach höherfrequenten Übergängen von CO sucht“, sagt Ron Ekers.
Original-Story-Quelle: CSIRO-Pressemitteilung
