Spektrum der Wissenschaft - 05.2019

Absorptionskante im Spektrum von SPT0615-JD zeigte uns
daher, wie stark sich das Universum zwischen der Aussen-
dung der Strahlung und ihrem Empfang auf der Erde ausge-
dehnt hat, und damit auch, wie lange die Strahlung zu uns
unterwegs war.
So kommen wir auf die rekordverdächtige Rotverschie-
bung von 10. Damit ist SPT0615-JD eine der am weitesten
entfernten Galaxien, die wir kennen. Es gibt zwar zwei
Galaxien, die eine Rotverschiebung von 11 besitzen, die also
etwas weiter entfernt sind und wohl bereits 400 Millionen
Jahre nach dem Urknall existierten. Hubble zeigt sie aller-
dings lediglich als infrarote Punkte, die zu klein sind, um
Einzelheiten ihrer Struktur zu erkennen.
Bei SPT0615-JD ist das anders: Ihr Licht wurde durch
eine Gravitationslinse verzerrt, was das Bild der Galaxie
vergrößert hat (siehe Bild S. 49). Dadurch können wir einen
detaillierteren Blick auf diese ferne Verwandte unserer

Milchstraße werfen. Unsere Beobachtungen mögen hier

nicht allzu viel an Details hergeben, aber wir wollen nun

mit dem Hubble-Teleskop noch aussagekräftigere Bilder

machen.

Unter anderem hoffen wir, auch die durch die Gravita-

tionslinse erzeugten Abbilder der Galaxie aufzuspüren,

wie sie Rachel Paterno-Mahler von der University of Cali-

fornia in Irvine vorhergesagt hat. Darüber hinaus konnten

wir uns bereits Beobachtungszeit am Atacama Large

Millimeter Array (ALMA) im chilenischen Hochland sichern.

Damit wollen wir unsere Entfernungsmessung bestätigen

und zudem Sauerstoff in der Galaxie nachweisen – das

wäre der bislang früheste Nachweis dieses Elements im

Kosmos.

Und schließlich werden wir Beobachtungen mit dem

James Webb Space Telescope (JWST) vorschlagen, dem

nächsten großen Weltraumteleskop der NASA, dessen

3

20

10

heute Urknall

0 1 2320

heute

2 Mrd.

Jahre

4 Mrd.

Jahre

6 Mrd.

Jahre

8 Mrd.

Jahre

10 Mrd.

Jahre

12 Mrd.

Jahre

0

1

2

?

Kosmische Zeitleiste

Das Projekt RELICS nutzte die Weltraumteleskope Hubble und Spitzer,

um nach Galaxien in der Zeit zwischen 400 und 600 Millionen Jahren

nach dem Urknall zu suchen. Astronomen bezeichnen diese Ära als

Epoche der Reionisierung, weil die ersten Sterne mit ihrer Strahlung die

neutralen Wasserstoffatome im Weltall wieder ionisierten. Da sich

elektromagnetische Strahlung mit Lichtgeschwindigkeit

ausbreitet, ist der Blick in große Entfernungen

zugleich ein Blick in die ferne Vergangenheit.

Die Rotverschiebung

Während das Weltall expandiert, dehnt sich auch die Strahlung aus,

die sich durch den Kosmos bewegt. Dadurch verschieben sich die Wellen-

längen vom blauen zum roten Bereich des elektromagnetischen Spektrums.

Je weiter ein Objekt von der Erde entfernt ist, desto länger nimmt seine

Strahlung an der Expansion teil und desto größer ist daher seine Rotverschiebung.

Eine herausragende

Entdeckung von

RELICS war die

Galaxie SPT0615-

JD, deren Licht 13,3

Milliarden Jahre zur

Erde benötigte – wir

sehen sie also so,

wie sie damals

aussah.

beschleunigte

Expansion

Spitzer

Hubble

infrarote

Strahlung

3

20

10

heute Urknall

0 1 2320

heute

2 Mrd.

Jahre

4 Mrd.

Jahre

6 Mrd.

Jahre

8 Mrd.

Jahre

10 Mrd.

Jahre

12 Mrd.

Jahre

0

1

2

?

ultraviolette

Strahlung

Epoche der

Reionisierung

Urknall

kosmische

Inflation

kosmische

Hintergrund-

strahlung

dunkles

Zeitalter

vor 13,3 Milliarden Jahren:

Galaxie SPT0615-JD,

Rotverschiebung 10

NIGEL HAWTIN / SCIENTIFIC AMERICAN NOVEMBER 2018; BEARBEITUNG: SPEKTRUM DER WISSENSCHAFT