Sternentstehung in staubigen Galaxien

Ballon-Teleskop entdeckt Hunderte von Galaxien - und liefert Erklärung für kosmischen Infrarot-Hintergrund

BLAST-Ballon kurz vor dem Start
BLAST-Ballon kurz vor dem Start

Toronto (Kanada) - Unsichtbar für menschliche Augen glimmt der Kosmos im Bereich langwelliger Infrarotstrahlung. Beobachtungen mit einem Ballon-Teleskop haben jetzt die Ursache für diesen so genannten Ferninfrarot-Hintergrund aufgespürt: Die Strahlung stammt von weit entfernten Galaxien, in denen explosionsartig neue Sterne entstehen - deren energiereiche Strahlung jedoch von Staub absorbiert und im Infrarotbereich wieder abgestrahlt wird. Ein internationales Forscherteam berichtet im Fachblatt "Nature" über diese Entdeckung.

"Sterne entstehen in dichten Wolken aus Gas und Staub", erläutert Calvin Netterfield von der University of Toronto, einer der beteiligten Astronomen. "Der Staub absorbiert das Licht der jungen Sterne und versteckt sie so vor uns. Doch der warme Staub sendet Strahlung im infraroten und im Submillimeter-Bereich aus und verrät so die Sternentstehung."

In den 1990er Jahren waren die Astronomen mit dem Satelliten-Observatorium Cobe auf eine Hintergrundstrahlung im fernen Infrarot- und Submillimeterbereich gestoßen, die ihren Ursprung im Gegensatz zum Mikrowellen-Hintergrund nicht im Urknall hat. Etwa zeitgleich entdeckten die Himmelsforscher vereinzelt weit entfernte Galaxien, die im Submillimeter-Bereich extrem hell leuchten. Diese Galaxien durchlaufen offenbar "Starbursts", Phasen explosionsartiger Entstehung neuer Sterne, deren Strahlung durch Staub absorbiert und bei längeren Wellenlängen wieder abgestrahlt wird.

Der Verdacht lag daher nahe, dass diese Submillimeter-Galaxien für die Hintergrundstrahlung im fernen Infrarot-Bereich verantwortlich sind. Netterfield und seine Kollegen konnten diesen Verdacht nun bestätigen. Mit dem Ballon-Teleskop BLAST, das Ende 2006 elf Tage lang in 40 Kilometern Höhe über der Antarktis geflogen war, konnten die Wissenschaftler in einem kleinen Himmelsgebiet insgesamt 450 neue Submillimeter-Galaxien aufspüren. Hochgerechnet auf den gesamten Himmel erklären diese Sternsysteme damit etwa 70 Prozent des Ferninfrarot-Hintergrunds. Die Beobachtungen bieten damit einen ersten Einblick in eine wichtige Phase der kosmischen Entwicklung, in der die Sternenstehungsrate in den Galaxien mehrere hundert Mal höher war als im heutigen Universum.