Indische Astronomen berichten über die Entdeckung einer neuen Galaxie großartigen Designs mit dem James Webb Space Telescope (JWST). Die neu entdeckte Galaxie, die die Bezeichnung A2744-GDSp-z4 erhielt, ist relativ groß und massereich. Der Befund wurde in einem Papier detailliert beschrieben veröffentlicht 6. Dez. auf dem Preprint-Server arXiv.
Große Spiralgalaxien zeichnen sich durch ihre markanten, klar definierten Arme aus, die von einem klaren Kern nach außen kreisen. Es wird angenommen, dass es sich bei den Armen solcher Galaxien tatsächlich um überdichte Regionen der Scheibe handelt, die die Sternentstehung auslösen, da einströmendes Material in dieser Region komprimiert wird.
Es ist immer noch nicht genau geklärt, wann und wie Spiralgalaxien erstmals im frühen Universum entstanden sind, und solche Galaxien sind bei hohen Rotverschiebungen im Allgemeinen selten. Bisher wurden nur wenige einzelne Spiralen mit einer Rotverschiebung größer als 3,0 gefunden.
Jetzt berichtet ein Team von Astronomen unter der Leitung von Rashi Jain vom National Center for Radio Astrophysics in Indien über die Entdeckung einer neuen Spirale mit hoher Rotverschiebung mithilfe von JWST. Die neue Galaxie gehört zum Subtyp Grand-Design und wurde bei einer Rotverschiebung von 4,03 identifiziert.
„In diesem Artikel präsentieren wir die Entdeckung einer zweiarmigen Spiralgalaxie großen Designs mit einer Rotverschiebung von z ∼4 im Clusterfeld Abell 2744, als das Universum erst ∼1,5 Milliarden Jahre alt war. Seitdem.“ „ist eine Grand-Design-Spiral-Galaxie (GDSp), die im A2744-Feld bei z ∼4 liegt, wir bezeichnen sie als A2744-GDSp-z4“, erklärten die Forscher.
A2744-GDSp-z4 wurde erstmals als ungewöhnliche Galaxie erkannt und bei der weiteren Untersuchung wurde festgestellt, dass sie ein großzügig gestaltetes Spiralmuster mit zwei wohlgeformten Spiralarmen aufweist. Die Galaxie weist außerdem einen hellen zentralen Bulge und eine große ausgedehnte Scheibe mit einem Durchmesser von etwa 32.000 Lichtjahren auf.
Dem Papier zufolge hat A2744-GDSp-z4 eine Sternmasse von rund 14 Milliarden Sonnenmassen und weist eine Sternentstehungsrate von 57,6 Sonnenmassen pro Jahr auf. Das massengewichtete Alter der Galaxie wurde auf 228 Millionen Jahre geschätzt.
Die Astronomen errechneten, dass der Beginn der Sternentstehung in A2744-GDSp-z4 etwa 839 Millionen Jahre nach dem Urknall erfolgte. Das bedeutet also, dass A2744-GDSp-z4 in wenigen hundert Millionen Jahren eine Masse von 10 Milliarden Sonnenmassen aufgebaut hat und das Alter des Universums bei der Rotverschiebung der Galaxie nur etwa 1,5 Milliarden Jahre betrug.
Die Autoren des Papiers betonten, dass diese Ergebnisse die aktuellen hierarchischen Modelle der Galaxienentstehung in Frage stellen und viele Fragen offen lassen.
„Wie hat A2744-GDSp-z4 in so kurzer Zeit eine so große Scheibe erhalten? Wie und wann sind die Spiralarme im großen Stil entstanden? Diese Fragen könnten durch die Untersuchung des dynamischen Zustands dieser Galaxie mit zukünftigen JWST/NIRSpec-IFUs beantwortet werden.“ Beobachtungen“, schrieben die Wissenschaftler.
Weitere Informationen:
Rashi Jain et al., Eine Spiralgalaxie großartigen Designs 1,5 Milliarden Jahre nach dem Urknall mit JWST, arXiv (2024). DOI: 10.48550/arxiv.2412.04834
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