Galaxien aus dem frühen Universum ähneln unserer eigenen Milchstraße mehr als bisher angenommen, was laut einer heute veröffentlichten neuen Studie die gesamte Erzählung darüber, wie Wissenschaftler über die Strukturbildung im Universum denken, auf den Kopf stellt.
Mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops (JWST) entdeckte ein internationales Forscherteam, darunter auch von der University of Manchester und der University of Victoria in Kanada, dass Galaxien wie unsere eigene Milchstraße im gesamten Universum dominieren und überraschend häufig vorkommen.
Diese Galaxien reichen weit in die Geschichte des Universums zurück, wobei viele dieser Galaxien vor 10 Milliarden Jahren oder länger entstanden sind.
Die Milchstraße ist eine typische Scheibengalaxie, die die Form eines Pfannkuchens oder einer kompakten Scheibe hat, sich um ihr Zentrum dreht und häufig Spiralarme enthält. Es wird angenommen, dass diese Galaxien im nahen Universum am häufigsten vorkommen und aufgrund ihrer Entstehungsgeschichte möglicherweise die Art von Galaxien sind, in denen sich Leben entwickeln kann.
Bisher waren Astronomen jedoch der Ansicht, dass diese Art von Galaxien zu zerbrechlich seien, um im frühen Universum zu existieren, als Galaxienverschmelzungen häufiger auftraten, wodurch ihre unserer Meinung nach zarten Formen zerstört wurden.
Die neue Entdeckung, heute veröffentlicht in Das Astrophysikalische Journalstellt fest, dass diese Scheibengalaxien zehnmal häufiger vorkommen, als Astronomen aufgrund früherer Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop angenommen haben.
Christopher Conselice, Professor für extragalaktische Astronomie an der Universität Manchester, sagte: „Mit dem Hubble-Weltraumteleskop dachten wir, dass Scheibengalaxien fast nicht existierten, bis das Universum etwa 6 Milliarden Jahre alt war. Diese neuen JWST-Ergebnisse verschieben die Zeit, in der diese milchigen Galaxien entstehen.“ Wegähnliche Galaxien bilden sich fast bis zum Beginn des Universums.“
Die Forschung stellt das bestehende Verständnis darüber, wie Wissenschaftler glauben, dass sich unser Universum entwickelt, völlig auf den Kopf, und die Wissenschaftler sagen, dass neue Ideen in Betracht gezogen werden müssen.
Hauptautor Leonardo Ferreira von der University of Victoria sagte: „Über 30 Jahre lang glaubte man, dass diese Scheibengalaxien im frühen Universum aufgrund der häufigen heftigen Begegnungen, denen Galaxien ausgesetzt sind, selten seien. Die Tatsache, dass JWST so viele findet, ist ein anderes.“ Ein Zeichen für die Leistungsfähigkeit dieses Instruments und dafür, dass sich die Strukturen von Galaxien früher im Universum bilden, viel früher sogar, als irgendjemand erwartet hätte.
Früher ging man davon aus, dass Scheibengalaxien wie die Milchstraße im Laufe der kosmischen Geschichte relativ selten waren und dass sie sich erst bildeten, als das Universum bereits ein mittleres Alter erreicht hatte.
Zuvor glaubten Astronomen, die das Hubble-Weltraumteleskop nutzten, dass Galaxien meist unregelmäßige und eigenartige Strukturen aufwiesen, die Verschmelzungen ähnelten. Dank der überlegenen Fähigkeiten von JWST können wir nun jedoch erstmals die wahre Struktur dieser Galaxien erkennen.
Die Forscher sagen, dass dies ein weiteres Zeichen dafür ist, dass sich die „Struktur“ im Universum viel schneller bildet, als irgendjemand erwartet hätte.
Professor Conselice fährt fort: „Diese JWST-Ergebnisse zeigen, dass Scheibengalaxien wie unsere eigene Milchstraße der häufigste Galaxientyp im Universum sind. Dies impliziert, dass die meisten Sterne in diesen Galaxien existieren und entstehen, was unser vollständiges Verständnis der Entstehung von Galaxien verändert.“ auftritt. Diese Ergebnisse werfen auch wichtige Fragen zur Dunklen Materie im frühen Universum auf, über die wir nur sehr wenig wissen.“
„Basierend auf unseren Ergebnissen müssen Astronomen unser Verständnis der Entstehung der ersten Galaxien und der Galaxienentwicklung in den letzten 10 Milliarden Jahren überdenken.“
Mehr Informationen:
Leonardo Ferreira et al., The JWST Hubble Sequence: The Rest-frame Optical Evolution of Galaxy Structure at 1.5 The Astrophysical Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/acec76