Galaxien im GOODS-Nord-Feld (Tiefenfelduntersuchung), aufgenommen vom Hubble-Weltraumteleskop für den Februar 23
Februar 23TiefenfelduntersuchungGalaxien

Galaxien im GOODS-Nord-Feld

Beobachtet im Jahr 2013

Über dieses Bild

Dieses atemberaubende Bild erfasst etwa 15.000 Galaxien aus 11 Milliarden Jahren kosmischer Geschichte, von reifen Galaxien im nahen Universum bis hin zu schwachen, unregelmäßigen Protogalaxien, die existierten, als der Kosmos weniger als 3 Milliarden Jahre alt war. Hubble untersuchte diese spezielle Himmelsregion, die sich in der Nähe des Großen Wagens im Sternbild Ursa Major befindet, und bezeichnete sie als GOODS-North-Feld im Rahmen des Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) – einem der ehrgeizigsten Galaxiendurchmusterungsprogramme, die jemals durchgeführt wurden. Jeder Fleck und Lichtfleck in diesem Bild stellt eine ganze Galaxie dar, die Milliarden von Sternen enthält, und die Vielfalt der gezeigten Formen, Größen und Farben dokumentiert die dramatische Entwicklung der Galaxien über den größten Teil der kosmischen Zeit. Große, nahegelegene Spiral- und Ellipsengalaxien teilen sich das Bild mit entfernten, winzigen, unregelmäßig geformten Galaxien, deren chaotisches Erscheinungsbild die turbulenten Bedingungen des frühen Universums widerspiegelt, als Galaxienverschmelzungen weitaus häufiger vorkamen und die Sternentstehungsraten ihren Höhepunkt erreichten. Dieses einzelne Bild enthält mehr Galaxien, als es in vielen kleinen Ländern Menschen gibt.

Wissenschaftliche Bedeutung

Das GOODS-North-Feld ist einer der wissenschaftlich produktivsten Himmelsabschnitte, die jemals beobachtet wurden, und liefert grundlegende Einblicke in die Entstehung und Entwicklung von Galaxien im Laufe der kosmischen Zeit. Durch die Kombination von Ultraviolettdaten von Hubble mit Infrarotbeobachtungen von Spitzer und Röntgendaten von Chandra erstellte das GOODS-Programm eine Multiwellenlängenzählung der Galaxieneigenschaften – einschließlich Sternentstehungsraten, Sternmassen, Staubgehalt und Kernaktivität – über die letzten 11 Milliarden Jahre. Die Analyse der Galaxienpopulation zeigt, dass die kosmische Sternentstehungsrate vor etwa 10 Milliarden Jahren ihren Höhepunkt erreichte und seitdem zurückgeht. Diese Erkenntnis hat tiefgreifende Auswirkungen auf das Verständnis, warum das Universum im Laufe der Zeit immer weniger neue Sterne hervorbringt. Die GOODS-Untersuchung identifizierte auch eine große Anzahl aktiv akkretierender Schwarzer Löcher (aktive galaktische Kerne) im Laufe der kosmischen Zeit und enthüllte die Koevolution von Schwarzen Löchern und ihren Wirtsgalaxien. Die ultraviolette Komponente dieses besonderen Bildes wurde speziell zur Untersuchung der Sternentstehung in Galaxien während der Epoche vor 5 bis 10 Milliarden Jahren entwickelt.

Beobachtungsdetails

Dieses Bild wurde aus Daten zusammengestellt, die mit Hubbles Wide Field Camera 3 (WFC3) im ultravioletten und sichtbaren Wellenlängenbereich erfasst wurden, kombiniert mit Archivdaten der Advanced Camera for Surveys (ACS) im sichtbaren und nahen Infrarotbereich. Die Ultraviolettbeobachtungen, die Wellenlängen von 225 bis 336 Nanometern abdecken, erforderten über einen Zeitraum von zwei Jahren etwa 250 Hubble-Umrundungen. Diese UV-Beobachtungen füllten eine kritische Lücke in der Abdeckung des elektromagnetischen Spektrums des GOODS-Feldes und ermöglichten den direkten Nachweis der ungehinderten Sternentstehung in Galaxien bei mittleren Rotverschiebungen. Das endgültige Mosaik bedeckt eine Fläche von etwa 12 mal 14 Bogenminuten – etwa so groß wie ein Radiergummi, der auf Armlänge gehalten wird.

Ort im Universum

Konstellation

Ursa Major

Entfernung von der Erde

Bis zu 11 Milliarden Lichtjahre

Lustige Fakten

  • 1

    Wenn jede Galaxie in diesem Bild durchschnittlich 100 Milliarden Sterne enthielt, erfasst diese einzelne Hubble-Ausrichtung etwa 1,5 Billiarden (1.500.000.000.000.000) Sterne – mehr Sterne als Sandkörner an allen Stränden der Erde.

  • 2

    Die GOODS-Durchmusterung kombinierte Daten von NASAs großen Observatorien – Hubble, Chandra und Spitzer – und schuf damit eine der umfassendsten Multiwellenlängenansichten des fernen Universums, die jemals zusammengestellt wurden.

  • 3

    Einige der schwächsten Galaxien in diesem Bild sind über vier Milliarden Mal zu schwach, um mit bloßem Auge gesehen zu werden, was die außergewöhnliche Lichtsammelkraft von Hubbles 2,4-Meter-Spiegel im Weltraum verdeutlicht.

Bildnachweis: NASA, ESA, Hubble-Weltraumteleskop