NASAs James Webb-Weltraumteleskop hat eine Galaxie aus dem frühen Universum entdeckt und bietet einen seltenen Einblick in die Entstehung von Galaxien wie der Milchstraße.
Die Galaxie, die wegen ihres Leuchtens auch „Firefly Sparkle“ genannt wird Sternhaufenentstand 600 Millionen Jahre nach dem Urknall, als das Universum nur 5 Prozent seines heutigen Alters hatte.
„Webb erkannte deutliche Sternhaufen im Firefly Sparkle-Galaxiedie 600 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte – die erste Entdeckung einer sich aktiv bildenden Galaxie, die so leicht ist wie die junge Milchstraße“, veröffentlichte das Webb-Teleskop der Nasa auf seinem X-Konto.
Ihren Spitznamen verdankt die Galaxie ihrem Erscheinen auf Webbs Bildern. „Eine Gruppe von Glühwürmchen – so sieht diese Galaxie aus – wird Sparkle genannt“, wurde Lamiya Mowla, Assistenzprofessorin am Wellesley College, von der Nachrichtenagentur Reuters zitiert.
Mowla ist Co-Hauptautor des Artikels „Formation of a Low-Mass Galaxy from Star Clusters in a 600-Million-Year-Old Universe“, der in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde.
Masse gleich 10 Millionen Sonnen
Firefly Sparkle, dessen Masse schätzungsweise 10 Millionen Sonnen entspricht, ist einer der frühesten Galaxien mit geringer Masse entdeckte und hat zwei weitere relativ kleine Galaxien als Nachbarn, die Firefly-Best Friend und Firefly-New Best Friend heißen.
Im Gegensatz zu anderen Galaxien aus dieser Zeit, die tendenziell deutlich größer sind, ist diese Galaxie aufgrund ihrer geringen Größe und ihres geringen Gewichts ein seltener Fund. Sein sichtbarer Teil umfasst nur 1.000 Lichtjahre – ein Bruchteil des Durchmessers der Milchstraße von 100.000 Lichtjahren.
Die Galaxie enthält 10 Sternhaufen, die über einen langen Sternbogen verteilt sind. Die Forscher stellten fest, dass diese Cluster unterschiedliche Stadien der Sternentstehung darstellen. „Diese Galaxie verfügt über eine Vielzahl von Sternhaufen, und es ist erstaunlich, dass wir sie so früh in der Geschichte des Universums deutlich sehen können“, wurde Chris Willott, ein weiterer Autor der Studie, von der NASA zitiert.
Gravitationslinseneffekt
Webb hat aufgrund der Gravitationslinse, einem Phänomen, bei dem ein massiver Galaxienhaufen das Licht von Objekten dahinter beugt und vergrößert, detaillierte Bilder von Firefly Sparkle aufgenommen. Dadurch wurde das Licht der Galaxie um das 16- bis 26-fache vergrößert und ihre Merkmale sichtbar. „Ohne diesen Linseneffekt könnten wir die Galaxie nicht sehen“, wurde Kartheik Iyer, Co-Hauptautor und Nasa Hubble Fellow an der Columbia University, von der Nasa zitiert.
Die ungleichmäßige Form der Galaxie, die einem länglichen Regentropfen ähnelt, lässt darauf schließen, dass sie sich noch bildet. „Die meisten Galaxien, die Webb uns gezeigt hat, sind weder gestreckt noch vergrößert, sodass wir ihre ‚Bausteine‘ nicht einzeln sehen können. „Mit Firefly Sparkle sehen wir, wie eine Galaxie Stück für Stück entsteht“, sagte Mowla.
Vorfahr der Milchstraße
Die Entdeckung von Firefly Sparkle gibt Wissenschaftlern einen Einblick, wie die Milchstraße in ihren frühen Jahren ausgesehen haben könnte. Forscher fanden heraus, dass die Masse der Galaxie dem entspricht, was man von einem frühen Vorfahren der Milchstraße erwarten würde. „Diese Beobachtung lässt uns sehen, wie Galaxien wie unsere Milchstraße ausgesehen haben könnten, als sie jung waren“, sagte Mowla.
Jeder Sternhaufen in Firefly Sparkle weist leichte Farbunterschiede auf, was darauf hindeutet, dass Sterne zu unterschiedlichen Zeiten entstanden sind. Jüngere, heißere Sterne erscheinen blau, während ältere Sterne rot erscheinen. „Es ist faszinierend zu sehen, wie verschiedene Stadien der Sternentstehung in einer so kleinen Galaxie nebeneinander existieren“, sagte Mowla.
„Firefly-Best Friend“ und „Firefly-New Best Friend“
Firefly Sparkle wird von zwei kleineren Galaxien begleitet, die „Firefly-Best Friend“ und „Firefly-New Best Friend“ heißen. Sie sind 6.500 bzw. 42.000 Lichtjahre entfernt.
Alle drei Galaxien könnten problemlos in die Milchstraße passen, sagte die NASA. Forscher glauben, dass ihre Interaktionen das Wachstum von Firefly Sparkle beeinflussen könnten. Jedes Mal, wenn eine Galaxie an einer anderen vorbeizieht, kondensiert und kühlt sich das Gas ab, sodass sich neue Sterne in Klumpen bilden können, die die Masse der Galaxien vergrößern. „Es wurde schon lange vorhergesagt, dass Galaxien im frühen Universum durch aufeinanderfolgende Wechselwirkungen und Verschmelzungen mit anderen kleineren Galaxien entstehen“, wurde Yoshihisa Asada, ein Doktorand an der Universität Kyoto, von der Nasa zitiert.
Geschichte von Galaxienentstehung
Die Ergebnisse stützen bestehende Theorien über die frühe Galaxienentstehung. Dichte Gaswolken im jungen Universum kollabierten wahrscheinlich und bildeten Sternhaufen, die im Laufe der Zeit zu größeren Galaxien verschmolzen.
„Aktuelle Theorien und Simulationen deuten auf mehrere mögliche Mechanismen für die Entstehung von Sternen aus Gas unter den extremen Bedingungen des frühen Universums hin“, sagte Iyer. „Unsere Analyse zeigt, dass sich diese Galaxien durch die Bildung massiver Sternhaufen in Regionen mit extremem Druck und extremer Dichte aufbauen“, fügte er hinzu.