Das NASA/ESA-Weltraumteleskop Hubble hat eine neue Mission begonnen, um Licht auf die Entwicklung der frühesten Galaxien im Universum zu werfen. Der BUFFALO Survey wird sechs massereiche Galaxienhaufen und ihre Umgebungen beobachten. Die ersten Beobachtungen zeigen den Galaxienhaufen Abell 370 und eine Reihe vergrößerter und gravitationsbedingt verzerrter Galaxien in seiner Umgebung.
Etwas über die Entstehung und Entwicklung der allerersten Galaxien im Universum zu erfahren, ist entscheidend für unser Wissen über den Kosmos. Obwohl das Weltraumteleskop Hubble bereits einige der fernsten bekannten Galaxien beobachtet hat, ist ihre Anzahl klein, was es für Astronomen schwer macht festzustellen, ob sie das Universum als Ganzes repräsentieren.
Massereiche Galaxienhaufen wie Abell 370, der auf diesem neuen Bild zu sehen ist, können Astronomen helfen, mehr dieser fernen Objekte zu finden. Die enormen Massen von Galaxienhaufen lassen sie als kosmische Vergrößerungsgläser agieren. Die Masse eines Galaxienhaufens verstärkt und krümmt das Licht von fernen Objekten hinter ihm und offenbart auf diese Weise Objekte, die sonst sogar für Hubbles empfindlichen Blick zu schwach wären. Mit diesem kosmischen Trick – dem sogenannten starken Gravitationslinseneffekt – ist Hubble in der Lage, einige der frühesten und fernsten Galaxien im Universum zu erforschen.
Die Abbilder zahlreicher Galaxien werden durch die Masse von Abell 370 verzerrt. Die erstaunlichste Demonstration des Gravitationslinseneffekts ist direkt unterhalb des Zentrums des Galaxienhaufens erkennbar. Diese längliche Struktur trägt die Bezeichnung „der Drache“ („the Dragon“) und besteht aus einer Reihe duplizierter Abbilder einer Spiralgalaxie, die jenseits des Galaxienhaufens liegt.
Diese Aufnahme von Abell 370 und seiner Umgebung wurde im Rahmen des neuen Beyond Ultra-deep Frontier Fields and Legacy Observations (BUFFALO) Survey gemacht. Dieses Projekt unter Leitung von europäischen Astronomen vom Niels Bohr Institute (Dänemark) und der Durham University (Vereinigtes Königreich) wurde entworfen, um die Nachfolge des erfolgreichen Frontier Fields Project anzutreten. Der Erforschung der sechs Frontier-Fields-Galaxienhaufen wurden 101 Hubble-Orbits gewidmet – das entspricht 160 Stunden wertvoller Beobachtungszeit. Diese zusätzlichen Beobachtungen konzentrieren sich auf die Umgebungen der Galaxienhaufen, was ein größeres Blickfeld erlaubt.
BUFFALOs Hauptmission besteht allerdings darin zu untersuchen, wie und wann die massereichsten und hellsten Galaxien im Universum entstanden, und wie die frühe Galaxienentstehung mit der Dunklen Materie zusammenhängt. Das wird Astronomen ermöglichen festzustellen, wie schnell die Galaxien in den ersten 800 Millionen Jahren nach dem Urknall entstanden, was den Weg für Beobachtungen mit dem kommenden James Webb Space Telescope der NASA/ESA/CSA ebnen wird.
Video-Link: https://youtu.be/O5yzhjrXLqU
Angetrieben von den Frontier-Fields-Beobachtungen wird BUFFALO in der Lage sein, die fernsten Galaxien mit annähernd zehnfach höherer Effizienz zu registrieren als seine Vorgängerprogramme. Der BUFFALO Survey wird sich auch die Vorteile anderer Weltraumteleskope zunutze machen, die die Umgebungen der Galaxienhaufen bereits beobachtet haben. Diese Datensätze werden in die Suche nach den ersten Galaxien einbezogen.
Die erweiterten Blickfelder werden außerdem bessere 3D-Kartierungen der Masseverteilung von normaler und Dunkler Materie innerhalb jedes Galaxienhaufens ermöglichen. Diese Karten helfen Astronomen, mehr über die Entwicklung der lichtkrümmenden Galaxienhaufen und über die Natur der Dunklen Materie zu erfahren.
(THK)
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