Sauerstoff in entferntester und damit ältester Galaxie entdeckt
Copyright/Quelle: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Carniani et al./S. Schouws et al/JWST: NASA, ESA, CSA, STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)
Leiden (Niederlande) – Zwei unabhängige Forschungsgruppen haben Sauerstoff in der am weitesten entfernten, bekannten Galaxie „JADES-GS-z14-0“ nachgewiesen. Knapp 300 Millionen Jahre nach dem Urknall dürften solche Galaxien eigentlich fast keine schwereren Elemente enthalten. Entsprechend liefert die Entdeckung neue Hinweise darauf, dass sich Galaxien im frühen Universum schneller entwickelten als bislang angenommen.
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Wie das Team um Sander Schouws vom Observatorium Leiden aktuell im Fachjournal „Astronomy & Astrophysics“ (DOI: 10.1051/0004-6361/202452451) gelang die Entdeckung mithilfe des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), an dem auch die Europäische Südsternwarte (ESO) beteiligt ist. Ursprünglich wurde die Galaxie mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) entdeckt. Aber erst ALMA konnte die enorme Entfernung bestätigen und präzise messen.
In einer weit entfernten Galaxie
„JADES-GS-z14-0“ wurde im vergangenen Jahr entdeckt und gilt als die am weitesten entfernte bestätigte Galaxie. Ihr Licht benötigte 13,4 Milliarden Jahre, um uns zu erreichen. Somit sehen wir sie in einem Zustand, als das Universum weniger als 300 Millionen Jahre alt war – etwa zwei Prozent seines heutigen Alters.
Die neue ALMA-Analyse zeigt, dass JADES-GS-z14-0 chemisch bereits weiterentwickelt ist als erwartet. „Es ist, als würde man einen Jugendlichen finden, wo man nur Babys erwartet“, erläutert Schouws. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich die Galaxie in sehr kurzer Zeit geformt hat und rasant weiterwächst.
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Schwere Elemente
Sterne bestehen zunächst hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium. Erst im Laufe ihrer Entwicklung produzieren sie schwerere Elemente wie Sauerstoff, die nach ihrem Tod in der Galaxie verteilt werden. Bisher nahm man an, dass 300 Millionen Jahre nach dem Urknall zu wenig Zeit für die Anreicherung mit schweren Elementen vergangen sei. Die neuen ALMA-Daten legen jedoch nahe, dass JADES-GS-z14-0 rund zehnmal mehr dieser Elemente enthält als bislang vermutet.
Die neuen Ergebnisse werfen nun neue Fragen zur Entstehung und Entwicklung früher Galaxien auf. Darüber hinaus ermöglichte der Sauerstoff-Nachweis eine präzisere Entfernungsmessung der Galaxie. „Mit ALMA konnten wir die Distanz auf eine Genauigkeit von 0,005 Prozent bestimmen. Das entspricht einer Messgenauigkeit von 5 cm auf 1 km“, erläutert Eleonora Parlanti, Mitautorin der Studie.
Laut dem an der Studie nicht beteiligten ESO-Astronom Gergö Popping belegt der klare Sauerstoff-Nachweis, „dass sich Galaxien nach dem Urknall schneller bilden konnten als bisher gedacht. ALMA spielt eine entscheidende Rolle, um die Bedingungen der frühesten Galaxienentstehung zu erforschen.“
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Recherchequelle: ESO
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