Ein Galaxienhaufen aus der Frühzeit des Universums gibt Astronomen Rätsel auf: Das Gas zwischen den Galaxien ist mindestens fünfmal heißer als theoretische Modelle vorhersagen. Das berichtet ein internationales Forscherteam unter Leitung der University of British Columbia in der Fachzeitschrift Nature.
Der Galaxienhaufen mit der Bezeichnung SPT2349-56 existierte bereits 1,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall – zu einem Zeitpunkt, an dem solche Strukturen nach bisherigem Wissen noch nicht derart hohe Temperaturen erreichen sollten.
„Wir haben nicht erwartet, eine so heiße Haufenatmosphäre so früh in der kosmischen Geschichte zu sehen", sagte Erstautor Dazhi Zhou, Doktorand an der University of British Columbia. Anfangs sei er skeptisch gewesen, ob das Signal überhaupt echt sei. Nach monatelanger Überprüfung habe sich jedoch bestätigt: Das Gas sei sogar heißer und energiereicher als in vielen heutigen Galaxienhaufen.
Supermassive schwarze Löcher als mögliche Ursache
Als Erklärung für die extreme Hitze vermuten die Forscher drei kürzlich entdeckte supermassive schwarze Löcher im Zentrum des Haufens. Diese könnten bereits in der Frühzeit des Universums enorme Energiemengen in ihre Umgebung gepumpt haben.
„Das sagt uns, dass etwas im frühen Universum bereits riesige Mengen an Energie in die Umgebung abgegeben und den jungen Haufen geformt hat – viel früher und stärker als wir dachten", erklärte Co-Autor Scott Chapman, Professor an der Dalhousie University.
Für ihre Beobachtungen nutzten die Wissenschaftler das ALMA-Teleskop in Chile, ein Netzwerk aus Radioteleskopen. Sie blickten damit etwa zwölf Milliarden Jahre in die Vergangenheit. Der untersuchte Galaxienhaufen ist trotz seines jungen Alters bereits bemerkenswert groß: Sein Kernbereich erstreckt sich über etwa 500.000 Lichtjahre – vergleichbar mit dem Halo der Milchstraße. Er enthält mehr als 30 aktive Galaxien und bildet Sterne mit einer Rate, die 5.000-mal höher liegt als in unserer Heimatgalaxie.
Bisherige Modelle müssen überdacht werden
Nach gängigen Theorien sammelt sich das Gas zwischen Galaxien langsam an und erwärmt sich erst im Laufe der Zeit, während die Schwerkraft den Haufen zusammenzieht. Die neuen Beobachtungen deuten jedoch auf einen deutlich heftigeren Entstehungsprozess hin.