2,6 Millionen Galaxien analysiert: Das Universum kühlt ab
Eine neue Studie liefert die bisher präzisesten Messungen zur Entwicklung unseres Universums. Ein Team von 175 Astronom:innen hat dafür Daten des Euclid-Weltraumteleskops der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) mit Sitz im französischen Paris mit Archivdaten des Herschel-Satelliten kombiniert.
Die Analyse ist die umfangreichste ihrer Art. Sie umfasst 2,6 Millionen sogenannte Hauptreihen-Galaxien.
Das zentrale Ergebnis: Das Universum ist in den letzten 10 Milliarden Jahren im Durchschnitt merklich kälter geworden. Die durchschnittliche Temperatur des interstellaren Staubs sank in dieser Zeit um etwa 10 Grad Celsius.
Was die Staubtemperatur verrät
Diese Staubtemperatur ist für Astronom:innen ein entscheidender Indikator. Sie ist direkt an die Sternentstehungsrate in einer Galaxie gekoppelt.
Heißer Staub deutet auf die Anwesenheit vieler massereicher, junger Sterne hin, die ihre Umgebung stark aufheizen. Ein Sinken der Durchschnittstemperatur bedeutet im Umkehrschluss, dass weniger solcher Sterne geboren werden.
Die neuen Messungen bestätigen, was Kosmolog:innen bereits vermutet haben: Die Epoche der maximalen Sternentstehung liegt bereits Milliarden von Jahren hinter uns.
Das veranlasste den Kosmologen Douglas Scott von der University of British Columbia (UBC) im kanadischen Vancouver zu einer pointierten Aussage, die Futurism aufgreift: „Das Universum wird von nun an einfach kälter und toter”.
Die Methodik hinter der Messung
Diese Aussage beschreibt jedoch einen extrem langsamen, natürlichen Prozess und keinen plötzlichen Kollaps. Wie die Pressemitteilung der UBC und das wissenschaftliche Paper selbst darlegen, hat sich die primäre „Heizquelle“ für den Staub geändert.
Während in der heißen Frühphase des Universums junge Sterne dominierten, wird der Staub heute primär durch die bereits existierende, kühlere und ältere Sternpopulation auf einer stabilen Temperatur von etwa 23 Kelvin (rund -250 Grad Celsius) gehalten.
Möglich wurde diese präzise Messung erst durch den enormen Datenumfang der Euclid-Mission und eine Methode namens „Stacking-Analyse“. Stellt euch das so vor: Da einzelne, weit entfernte Galaxien im Ferninfrarot zu lichtschwach sind, legte das Team die Signale von Tausenden Galaxien digital übereinander.
Nur durch diese statistische Überlagerung entsteht ein messbares Durchschnittssignal. Der Erstautor der Studie, Ryley Hill von der UBC, betont die Robustheit der Daten: „Da Euclid so umfassend ist, kann man die Staubtemperaturen auf eine Weise messen, die man nicht anzweifeln kann.”
Diese Erkenntnisse sind ein wichtiges Nebenprodukt der Euclid-Mission. Das Teleskop hat eigentlich die Kartierung der Dunklen Materie und Dunklen Energie zum Ziel.
Die aktuelle Analyse basiert nur auf den ersten „Quick Data Release (Q1)“-Daten. Die vollständige Euclid-Mission wird einen noch wesentlich größeren Himmelsausschnitt und tiefere Einblicke ermöglichen.
Die Studie unter der Leitung von Ryley Hill wurde zur Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics eingereicht.
