Das James-Webb-Weltraumteleskop hat offenbar einen neuen Rekordhalter für die am weitesten entfernte bekannte Galaxie entdeckt, ein bemerkenswert helles Sternensystem, das nur 290 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte, teilte die NASA am Donnerstag mit.
Seit seiner Inbetriebnahme im Jahr 2022 hat das Webb-Teleskop eine neue Ära wissenschaftlicher Durchbrüche eingeläutet und blickt weiter als je zuvor in die entferntesten Bereiche des Universums – was auch bedeutet, dass es in die Vergangenheit blickt.
Und die neueste Entdeckung habe „tiefgreifende Auswirkungen“ auf unser Verständnis der sogenannten kosmischen Morgendämmerung, sagten die Forscher.
Ein internationales Team von Astronomen entdeckte die Galaxie namens JADES-GS-z14-0 erstmals Anfang 2023, aber es seien weitere Beobachtungen nötig, um sicherzugehen, dass es sich tatsächlich um einen Rekordbrecher und nicht um einen „verwirrenden Sonderling“ handele, hieß es in einer gemeinsamen Erklärung.
„Die Quelle war überraschend hell, was wir bei einer so weit entfernten Galaxie nicht erwartet hätten, und sie war sehr nah an einer anderen Galaxie, so dass die beiden Teile eines größeren Objekts zu sein schienen“, sagten Stefano Carniani von der Scuola Normale Superiore in Italien und Kevin Hainline von der University of Arizona.
Bis das Licht der entferntesten Galaxien die Erde erreicht, ist es durch die Ausdehnung des Universums bereits gestreckt und in den Infrarotbereich des Lichtspektrums verschoben worden, den Webb mit beispielloser Klarheit erkennen kann.
Um ihre Hypothese zu untermauern, führte das Team im Oktober und dann im Januar bestätigende Beobachtungen durch – zunächst mit Webbs primärer Bildgebungskamera namens NIRCam und dann mit seinem NIRSpec, das das Lichtspektrum eines Objekts analysiert, um dessen physikalische Eigenschaften zu bestimmen.
JADES-GS-z14-0 schlägt mühelos den bisherigen Rekord für die älteste bekannte Galaxie, der von JADES-GS-z13-0 gehalten wurde, die 320 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte.
Als das Alter im Januar bestätigt wurde, „musste ich von meinem Computer aufstehen. Es kam mir so lächerlich vor, das zu sehen“, sagte Hainline in einem auf YouTube geposteten Video.
„Wenn das Universum ein zweistündiger Film wäre, dann wäre diese Galaxie die erste von zweieinhalb Minuten“, fügte er hinzu.
Vorhersagen auf den Kopf gestellt
„Der wichtigste Aspekt von JADES-GS-z14-0 war, dass wir bei dieser Entfernung wissen, dass diese Galaxie von Natur aus sehr leuchtkräftig sein muss“, sagten Carniani und Hainline.
Anhand der Bilder wurde der Durchmesser der Galaxie auf 1.600 Lichtjahre bestimmt. Dies lässt darauf schließen, dass das Licht überwiegend von jungen Sternen stammt und nicht von Emissionen in der Nähe eines wachsenden supermassiven Schwarzen Lochs.
„Dieses Sternenlicht lässt darauf schließen, dass die Galaxie mehrere Hundert Millionen Mal so groß ist wie die Sonne!“, sagten die Forscher. „Das wirft die Frage auf: Wie kann die Natur in weniger als 300 Millionen Jahren eine so helle, massereiche und große Galaxie erschaffen?“
Eine genauere Analyse der Lichtemissionen deutet auf die Anwesenheit von Sauerstoff hin, ein weiterer überraschender Befund, der darauf hinweist, dass „mehrere Generationen sehr massereicher Sterne bereits existierten, bevor wir die Galaxie beobachteten.“
Zusammengefasst stellen die Beobachtungen von JADES-GS-z14-0 die astronomischen Vorhersagen darüber auf den Kopf, wie die frühesten Galaxien nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren ausgesehen haben könnten.
Angesichts des relativ kleinen Ausschnitts des Nachthimmels, den sie untersucht haben, sei es sehr wahrscheinlich, dass in den kommenden Jahren leuchtkräftigere Galaxien zu möglicherweise sogar noch früheren Zeitpunkten entdeckt werden, sagten die Forscher, die ihre Ergebnisse nun in einer von Experten begutachteten Zeitschrift veröffentlichen wollen.
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