Ein Donut aus Feuer

Astronomen entdeckten eine elf Milliarden Lichtjahre entfernte und extrem seltene Galaxie.

Sie präsentiert sich als gigantischer Donut und wirft bisherige Erkenntnisse über die Bildung galaktischer Strukturen und deren Entwicklung nahezu über den Haufen. Die Galaxie R5519 liegt elf Milliarden Lichtjahre vom irdischen Sonnensystem entfernt. Sie misst in etwa die Masse der Milchstraße, ist kreisförmig mit einem Loch in der Mitte. Der größte Teil ihrer Aktivität findet auf dem Ring statt, deshalb bezeichnen sie Astronomen auch als kosmischen Feuerring.

"Es ist ein sehr merkwürdiges Objekt, das wir noch nie gesehen haben", betont Tiantian Yuan vom Australischen ARC-Kompetenzzentrum für All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (Astro 3D) und berichtet gemeinsam mit seinen Kollegen darüber im Fachblatt "Nature Astronomy".

Die Älteste ihrer Art

Dieses Sonnensystem ist der Publikation zufolge eine sehr seltene Erscheinung. In seiner Mitte ist es besonders massiv mit einem Durchmesser, der etwa zwei Milliarden Mal länger ist als der Abstand zwischen Erde und Sonne, beschreiben die Forscher. Damit ist es drei Millionen Mal größer als jenes supermassive Schwarze Loch in der Galaxie Messier 87, das 2019 als erstes abgebildet worden war. Die Sternenentstehung passiert im Vergleich zu Milchstraße in 50-facher Geschwindigkeit, heißt es in der Publikation.

Um die ungewöhnliche Struktur zu identifizieren, analysierte das Forscherteam spektroskopische Daten des WM Keck Observatoriums in Hawaii und Bilder vom Hubble-Weltraumteleskop der Nasa. Die Daten legen nahe, dass es sich um einen Typ handelt, der als "Kollisionsringgalaxie" bezeichnet wird. R5519 ist die Älteste ihrer Art im frühen Universum.

Wie die Wissenschafter beschreiben, gibt es zwei Arten von Ringgalaxien. Der häufigere Typ bildet sich aufgrund interner Prozesse. Der andere im Zuge von Kollisionen - als Ergebnis immenser und gewaltiger Begegnungen mit anderen Galaxien. Im nahen Universum sind sie 1000 Mal seltener anzutreffen. Die Bilder der viel weiter entfernten Galaxie R5519 stammen aus einer Zeit vor etwa 10,8 Milliarden Jahren - rund drei Milliarden Jahre nach dem Urknall.

Die neuen Daten würden Einblick in die Entwicklung von Spiralgalaxien geben, betont Co-Autor Ahmed Elagali vom Internationalen Zentrum für Radioastronomieforschung im australischen Perth. Sie entstehen aus ursprünglich dünnen Scheiben. Diese sind der bestimmende Bestandteil von Ringgalaxien. "Bevor sie sich zusammensetzten, befanden sich die Galaxien in einem ungeordneten Zustand, der noch nicht als Spirale erkennbar war", erklärt Kenneth Reeman von der Australian National University in der Studie.

Im Fall des nun entdeckten Systems "blicken wir rund elf Milliarden Jahre in das frühe Universum zurück, in eine Zeit, in der sich solch dünne Scheiben erst zusammensetzten", erklärt der Wissenschafter. Die nunmehrige Entdeckung sei ein Hinweis darauf, dass die Anordnung der Scheiben in Spiralgalaxien über einen viel längeren Zeitraum erfolgte, als es bisher angenommen worden war.