Weitfeldaufnahme einer riesigen Galaxie aus dem Subaru Surpime-Cam-Teleskop und hochauflösender Nahaufnahme (Einschub). Der gelbe Kreis zeigt die Streuung von Beobachtungspunkten an, die durch ein adaptives optisches System korrigiert wurden.
Moderne Galaxien bieten eine Vielzahl von Arten, darunter Zwerg-, Irregulär-, Spiral- und massive elliptische Arten. Das größte Rätsel bleibt der letzte galaktische Typ. Obwohl Ellipsen als die massereichsten Galaxien mit dem größten Sternvolumen gelten, sind fast alle Sterne uralt. Offensichtlich haben die Vorgänger massereicher elliptischer Galaxien schnell eine große Anzahl von Sternen erzeugt und diesen Prozess dann abrupt gestoppt.
Glücklicherweise ist die Lichtgeschwindigkeit begrenzt, sodass Wissenschaftler buchstäblich in die Vergangenheit reisen, um den Zustand des frühen Universums zu untersuchen. Wenn die Galaxie für 12 Milliarden Lichtjahre entfernt wird, muss das Licht für uns eine Entfernung von 12 Milliarden Jahren zurücklegen. Das heißt, das Licht, das wir heute beobachtet haben, hat die Galaxie vor 12 Milliarden Jahren verlassen, und wir betrachten, wie es in der Vergangenheit aussah. So ist es möglich, die Geschichte des Universums zu rekonstruieren.
In einer neuen Studie suchte ein internationales Wissenschaftlerteam mit Daten aus dem Subaru-Teleskop und anderen Instrumenten nach Galaxien, die 12 Milliarden Lichtjahre entfernt waren. In der Stichprobe konnten wir massive, ruhige Galaxien finden, dh solche ohne Sternentstehung, die die Vorläufer für moderne elliptische Riesengalaxien waren. Es ist überraschend, dass in einer so frühen Zeitspanne bereits reife Riesengalaxien existierten (das Alter des Universums erreichte nur 13% des modernen Indikators).
Die Sternmasse (x-Achse) und die Größe (y) ergeben sich aus der Annahme, dass die massereichsten Galaxien in jeder Epoche die Vorläufer moderner massereicher elliptischer Galaxien sind (rot). Graue durchgezogene und gestrichelte Kurven zeigen Radaränderungen aufgrund kleiner und großer Verschmelzungen.
Das Team nutzte das Subaru-Teleskop für spätere hochauflösende Beobachtungen im nahen Infrarotbereich des Spektrums für die fünf hellsten, massiven, ruhigen Galaxien, die 12 Milliarden Lichtjahre entfernt sind. Die Analyse ergab, dass dies kompakte Formationen sind (nur 2% der Größe der Milchstraße), aber sie sind fast so schwer wie moderne Galaxien. Das heißt, um moderne elliptische Galaxien zu werden, müssen sie 100-mal größer und 5-mal massereicher werden. Dies ist möglich, wenn das Wachstum nicht durch große Fusionen (zwei Galaxien in eine) verursacht wurde, sondern durch kleinere Ereignisse (wenn eine große kleine absorbiert).
