Zufallsfund: Astronomen stoßen auf versteckte Galaxien vom Anfang der Zeit

Durch Zufall haben Astronomen zwei Galaxien am Rand des beobachtbaren Universums entdeckt. Die von kosmischem Staub verdeckten Galaxien entstanden vor über 13 Milliarden Jahren, nur etwa 800 Millionen Jahre nach dem Urknall. Zum Vergleich: Die bislang älteste bekannte Galaxie ist 13,4 Milliarden Jahre alt. Die Entdeckung könnte Forscherinnen und Forschern dabei helfen, weitere versteckte Objekte aus der Frühphase des Universums zu finden.

Den Zufallsfund machte ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Astronomen Yoshinobu Fudamoto von der japanischen Waseda Universität und dem National Astronomical Observatory of Japan. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entdeckten die Objekte, als sie andere Galaxien aus der sogenannten Reionisierungsepoche des Universums untersuchten. Diese auch "Morgendämmerung des Universums" genannte Zeitspanne ist die Phase, in der sich die ersten Sterne und Galaxien bildeten.

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Im November 2019 beobachteten Fudamoto und seine Kolleginnen im Rahmen der Reioniziation-Era Bright Emission Line Survey, kurz REBELS, helle Galaxien aus dieser Frühphase des Universums. Dafür nutzten sie ein extrem sensibles Radioteleskop in der chilenischen Atacama-Wüste, das aus 66 Parabolantennen besteht: Das Atacama Large Millimeter/submillimeter Arrays, kurz ALMA, kann die Strahlung von kosmischen Objekten über gigantische Distanzen hinweg und vor allem durch Gas- und Staubwolken hindurch messen.

Das Team untersuchte gerade die beiden bekannten Galaxien REBELS-12 und REBELS-29, als es einige Tausend Lichtjahre entfernt verschwommene Emissionsmuster entdeckte.

Nähere Beobachtungen ergaben, dass es sich bei den verschwommenen Signalen um zwei bislang unbekannte Galaxien handelt, die sich hinter dicken Wolken aus kosmischem Staub befinden. Die Objekte, die Fudamotos Team REBELS-12-2 und REBELS-29-2 nannte, sind im optischen und UV-Bereich unsichtbar. Durch ALMA konnten sie entdeckt werden, weil das Radioteleskop sensibel für fernes Infrarot ist.

In einer dazugehörigen Studie, die am 22. September in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurde, schreiben die Forscherinnen und Forscher, die Entdeckung zeige, dass die bisherige auf UV-Licht basierende Erfassung sehr früher Galaxien noch immer unvollständig sei.

Tatsächlich lässt der Zufallsfund vermuten, dass bis zu jede fünfte dieser uralten Galaxien hinter Wolken aus kosmischem Staub versteckt sein könnte. Das hätte wiederum Auswirkungen auf die bestehenden Modelle zur frühen Stern- und Galaxienbildung. Für Fudamoto und sein Team steht jedenfalls fest, dass für die Zukunft eine großflächige Suche nach solchen versteckten kosmischen Quellen nötig ist.

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