Neue Forschungsergebnisse werfen Licht auf die frühe Galaxienentstehung

Forscher haben eine neue Computersimulation des frühen Universums entwickelt, die eng mit Beobachtungen des James Webb Space Telescope (JWST) übereinstimmt.

Erste JWST-Beobachtungen deuteten darauf hin, dass in unserem Verständnis der frühen Galaxienentstehung möglicherweise etwas nicht stimmt. Die ersten vom JWST untersuchten Galaxien schienen heller und massereicher zu sein als theoretisch erwartet.

Die Ergebnisse, veröffentlicht in Das Open Journal of Astrophysics, von Forschern der Maynooth University, Irland, zusammen mit Mitarbeitern des US-amerikanischen Georgia Institute of Technology, zeigen, dass die Beobachtungen des JWST nicht im Widerspruch zu den theoretischen Erwartungen stehen. Bei den sogenannten „Renaissance-Simulationen“, die das Team verwendet, handelt es sich um eine Reihe hochentwickelter Computersimulationen der Galaxienentstehung im frühen Universum.

Die Simulation kann sehr kleine Klumpen dunkler Materie auflösen und diese Klumpen verfolgen, während sie koagulieren und sich zu Halos aus dunkler Materie aufbauen, die dann die Arten von Galaxien beherbergen, die wir beobachten. Die Simulationen können auch die Entstehung der allerersten Sterne modellieren, die in unserem Universum entstehen – Sterne der Population III –, von denen erwartet wird, dass sie viel massereicher und heller sind als heutige Sterne.

Die vom MU-Team verwendeten Simulationen zeigten, dass diese Galaxien mit den Modellen übereinstimmen, die die Physik der kosmologischen Simulationen bestimmen.

Über die Ergebnisse spricht Hauptautor Joe M. McCaffrey, Ph.D. Student am Maynooth-Department für Theoretische Physik, sagte: „Wir haben gezeigt, dass diese Simulationen für das Verständnis unseres Ursprungs im Universum von entscheidender Bedeutung sind. In Zukunft hoffen wir, dieselben Simulationen verwenden zu können, um das Wachstum massiver Schwarzer Löcher im frühen Universum zu untersuchen.“ “

Dr. John Regan, außerordentlicher Professor an der Abteilung für Theoretische Physik in Maynooth, kommentierte die Forschung und die zukünftige Ausrichtung seines Forschungsteams wie folgt: „Das JWST hat unser Verständnis des frühen Universums revolutioniert. Mithilfe seiner unglaublichen Kraft sind wir jetzt in der Lage, einen flüchtigen Blick darauf zu werfen.“ das Universum, wie es nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall war – eine Zeit, in der das Universum weniger als 1 % seines heutigen Alters hatte.

„Was JWST uns zeigt, ist, dass das junge Universum voller massiver Sternentstehung und einer sich entwickelnden Population massereicher Schwarzer Löcher war. Die nächsten Schritte werden darin bestehen, diese Beobachtungen als Leitfaden für unsere theoretischen Modelle zu nutzen – etwas, das bis vor Kurzem einfach unmöglich war.“ .“