Astronomen entdecken verschmelzende Galaxien von vor 12,8 Milliarden Jahren

Astronomen haben vor 12,8 Milliarden Jahren ein Galaxienpaar beim Verschmelzen beobachtet. Die Eigenschaften dieser Galaxien deuten darauf hin, dass bei der Verschmelzung eine Monstergalaxie entstehen wird, eine der hellsten Objektarten im Universum.

Diese Ergebnisse, die ausführlich In Das Astrophysikalische Journalsind wichtig für das Verständnis der frühen Entwicklung von Galaxien und Schwarzen Löchern im frühen Universum.

Quasare sind helle Objekte, die von Materie angetrieben werden, die im frühen Universum in ein supermassives Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie fällt. Die am weitesten verbreitete Theorie ist, dass bei der Verschmelzung zweier gasreicher Galaxien zu einer einzigen größeren Galaxie die Gravitationswechselwirkung der beiden Galaxien dazu führt, dass Gas in Richtung des supermassiven Schwarzen Lochs in einer oder beiden Galaxien fällt und so Quasaraktivität verursacht.

Um diese Theorie zu testen, untersuchte ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Takuma Izumi mit dem Radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) das früheste bekannte Paar enger Quasare.

Dieses Paar wurde von Yoshiki Matsuoka an der Ehime-Universität in Japan auf Bildern entdeckt, die mit dem Subaru-Teleskop aufgenommen wurden. Dieses Paar Quasare befindet sich in Richtung des Sternbilds Jungfrau und existierte während der ersten 900 Millionen Jahre des Universums.

Das Paar ist dunkel, was darauf hindeutet, dass sich die Quasare noch in den frühen Stadien ihrer Entwicklung befinden. Die ALMA-Beobachtungen kartierten die Wirtsgalaxien der Quasare und zeigten, dass die Galaxien durch eine „Brücke“ aus Gas und Staub verbunden sind. Dies deutet darauf hin, dass die beiden Galaxien tatsächlich verschmelzen.

Die ALMA-Beobachtungen ermöglichten es dem Team auch, die Menge an Gas zu messen, dem Material für die Entstehung neuer Sterne. Das Team fand heraus, dass die beiden Galaxien sehr reich an Gas sind, was darauf schließen lässt, dass die Verschmelzung neben einer stärkeren Quasaraktivität in der Zukunft auch eine rasche Zunahme der Sternentstehung auslösen wird, die als „Starburst“ bezeichnet wird.

Die Kombination aus Starburst-Aktivität und heftiger Quasar-Aktivität dürfte im frühen Universum ein superhelles Objekt entstehen lassen, das als Monstergalaxie bekannt ist.