Astronomen haben mit dem leistungsstärksten Teleskop, das jemals gebaut wurde, eine riesige, dicht gepackte Galaxie in 25 Milliarden Lichtjahren Entfernung identifiziert.
Die Galaxie – bekannt als GS-9209 – entstand nur 600 bis 800 Millionen Jahre nach dem Urknall und ist laut Forschern die früheste ihrer Art, die bisher gefunden wurde.
Ein von Forschern aus Edinburgh geleitetes Team hat mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops erstmals die Eigenschaften von GS-9209 im Detail enthüllt.
Sternenübersäte Galaxie
Obwohl GS-9209 etwa zehnmal kleiner als die Milchstraße ist, hat es eine ähnliche Anzahl an Sternen wie unsere eigene Galaxie.
Diese haben zusammen eine Masse, die etwa 40 Milliarden Mal so groß ist wie die unserer Sonne, und entstanden schnell, bevor die Sternentstehung in GS-9209 aufhörte, sagt das Team.
GS-9209 ist das früheste bekannte Beispiel einer Galaxie, die keine Sterne mehr bildet – eine sogenannte ruhende Galaxie. Als das Team ihn 1,25 Milliarden Jahre nach dem Urknall beobachtete, hatten sich in der Galaxie etwa eine halbe Milliarde Jahre lang keine Sterne gebildet.
Shutdown-Theorie
Die Analyse zeigt auch, dass GS-9209 in seinem Zentrum ein supermassereiches Schwarzes Loch enthält, das fünfmal größer ist, als Astronomen in einer Galaxie mit dieser Anzahl von Sternen erwarten würden. Die Entdeckung könnte erklären, warum GS-9209 aufgehört hat, neue Sterne zu bilden, sagt das Team.
Das Wachstum supermassereicher Schwarzer Löcher setzt große Mengen hochenergetischer Strahlung frei, die sich erhitzen und Gas aus Galaxien verdrängen kann. Dies könnte dazu geführt haben, dass die Sternentstehung in GS-9209 zum Stillstand kam, da Sterne entstehen, wenn Wolken aus Staub und Gaspartikeln in Galaxien unter ihrem eigenen Gewicht kollabieren.
Galaxienentdeckung
GS-9209 wurde erstmals 2004 von Edinburgh Ph.D. entdeckt. Studentin Karina Caputi, die damals von den Professoren Jim Dunlop und Ross McLure an der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität betreut wurde. Caputi ist jetzt Professor an der Universität Groningen, Niederlande.
„Das James-Webb-Weltraumteleskop hat bereits gezeigt, dass Galaxien in den ersten Milliarden Jahren der kosmischen Geschichte größer und früher wuchsen, als wir jemals vermutet hätten. Diese Arbeit gibt uns unseren ersten wirklich detaillierten Einblick in die Eigenschaften dieser frühen Galaxien und zeichnet sie im Detail auf Geschichte von GS-9209, dem es gelang, in nur 800 Millionen Jahren nach dem Urknall so viele Sterne wie unsere eigene Milchstraße zu bilden. Die Tatsache, dass wir in dieser Galaxie auch ein sehr massereiches Schwarzes Loch sehen, war eine große Überraschung und verleiht uns eine große Überraschung „Es gibt viel Gewicht für die Idee, dass diese Schwarzen Löcher die Sternentstehung in frühen Galaxien zum Erliegen bringen“, sagt Dr. Adam Carnall von der School of Physics and Astronomy der University of Edinburgh
Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.
Mehr Informationen:
Adam C. Carnall et al., Eine massive ruhende Galaxie bei Rotverschiebung 4,658, Natur (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06158-6