In ferner Galaxie wurde Wasser entdeckt
In einer fernen und sehr alten Galaxie wurden Wasser und Kohlenstoffmonoxid entdeckt. Dies ermöglicht weitere Erkenntnisse zum frühen Universum.
Das Wichtigste in Kürze
- Wissenschaftler haben Wassermoleküle in einer weit entfernten Galaxie entdeckt.
- Es ist der erste Beweis von so weit entferntem und altem Wasser.
- An der untersuchten Galaxie wird aufgrund ihrer Masse und Entfernung weiter geforscht.
In einer weit entfernten Galaxie haben Forscher Wasser und Kohlenstoffmonoxid nachweisen können. Wissenschaftler der Universität Illinois, unter der Leitung von Sreevani Jarugula, haben mit sogenannten ALMA-Teleskopen in Chile die Galaxie SPT0311-58 untersucht.
SPT0311-58 ist die massivste so weit entfernte Galaxie, die uns bekannt ist. Und darin wurde nun das bisher älteste und fernste Wasser bestätigt. Das kosmische Objekt besteht aus einem Galaxien-Paar und wurde bereits 2017 entdeckt.
Uralte Galaxie: Was für Moleküle existierten?
Die Beiden bilden die grösste regulär sternbildende Galaxie, die der Astronomie bekannt ist. 12,88 Milliarden Lichtjahre von unserer Erde entfernt produzieren sie Sterne – rund 1000-fach so schnell wie unsere Milchstrasse.
Die Galaxie wird auf die Zeit datiert, als das Universum nur 780 Millionen Jahre alt war; das sind nur rund fünf Prozent seines jetzigen Alters. Diese Zeit wird «Reionisierung» genannt. SPT0311-58 hat mehr Sternenstaub und Gas als die meisten anderen Galaxien im Universum.
Das leistungsstarke Radioteleskop ALMA untersuchte die Moleküle. Somit erhielten die US-Forscher Einblick, welche Stoffe so kurz nach der Bildung der ersten Elemente schon existierten.
Wasser durch Infrarotsignaturen bewiesen
In der grösseren der beiden Galaxien konnten die Wissenschaftler Moleküle von Kohlenstoffmonoxid und Wasser feststellen. Diese gelten als zweit- und dritthäufigste Moleküle im frühen Universum.
Die Moleküle konnten über Radiowellenspektren gemessen werden. Dies funktioniert wie folgt: Die neuen Sterne in der Galaxie strahlen hartes UV-Licht aus. Der galaktische Staub absorbiert dieses Licht und emittiert infrarote Photone, die das elektromagnetische Feld um die Moleküle anregen.
Da die Galaxie sehr alt ist, verschieben sich die Absorptionslinien stärker in den roten Bereich. Dies ist auch bei SPT0311-58 der Fall. Im Strahlenspektrum auf den ALMA-Aufnahmen sind dann jeweils die Charakteristika der Moleküle sichtbar. Die Forscher stiessen dabei auf zahlreiche Wassermoleküle.
SPT0311-58 wirft weitere Fragen auf
Weil das Galaxien-Paar so viel Sternenstaub und Gas enthält, ist es ideal für die Forschung. Die Studie gibt nicht nur Antworten zu Wasser im Universum. Sie werfe auch die wichtige Frage auf «Wie konnte sich so früh im Universum so viel Staub und Wasser ansammeln?» Dies sagte Astronomin Sreevani Jarugula in der ALMA-Mitteilung.
Die Ergebnisse würden viele potenzielle Möglichkeiten schaffen, die Moleküle zu untersuchen. Und so besser zu verstehen, wie diese lebensschaffenden Elemente die Entwicklung des Universums prägten, so Jarugula. Die Studie erschien im «Astrophysicical Journal».
