Webb-Teleskop beobachtet erstmals Entstehung frühester Galaxien
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Kopenhagen (Dänemark) – Mit dem James Webb Weltraumteleskop ist Astronomen und Astronominnen erstmals die Beobachtung der Entstehung von dreien der frühesten Galaxien im Universum vor rund 13 Milliarden Jahren gelungen.
Wie das Team um Assistenzprofessor Kasper Elm Heintz und den Doktoranden Gabriel Brammer von der Universität vom Niels Bohr Institute an der Universität Kopenhagen aktuell im Fachjournal „Science“ (DOI: 10.1126/science.adj0343) berichtet, ereignete sich die kosmische Geburt vor 13,3 und 13,4 Milliarden Jahren.
Das vom James Webb Space Telescope (JWST) beobachtete Signal offenbart große Mengen an Gasen, die sich zu einer Mini-Galaxie zusammenballen. Während die Beobachtung bisherige Computermodelle von der Entstehung von Galaxien bestätigen, ist es das erste Mal, dass ein solcher Vorgang auch direkt beobachtet werden konnte.
Hintergrund
Die Beobachtung derart weit zurückliegender Ereignisse ist durch den Umstand möglich, da die elektromagnetische Strahlung und damit auch das Licht dieser Ereignisse selbst eine gewisse Zeit braucht, um zu uns zu gelangen. Je weiter also ein kosmisches Objekt von uns entfernt ist, desto weiter blicken wir in die Vergangenheit.
„Man könnte sagen, dass dies die ersten ‚direkten‘ Bilder der Galaxienentstehung sind, die wir je gesehen haben“, so Heintz. „Während uns das James-Webb-Teleskop bisher frühe Galaxien in späteren Entwicklungsstadien gezeigt hat, sind wir hier Zeugen ihrer eigentlichen Geburt und somit des Aufbaus der ersten Sternsysteme im Universum.“
Die beobachtete Galaxiengeburt datieren die Forschenden auf 400–600 Millionen Jahre nach dem sog. Urknall. “Auch wenn das nach einer langen Zeit klingt, entspricht es doch der Bildung von Galaxien während der ersten 3–4 % der gesamten 13,8 Milliarden Jahre des Universums.“
Wie die Pressemitteilung der Universität erläutert, war das Universum kurz nach dem Urknall eine riesige, undurchsichtige Gaswolke aus Wasserstoffatomen – anders als heute, wo der Nachthimmel mit gut definierten Sternen übersät ist. „Einige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall bildeten sich die ersten Sterne, bevor Sterne und Gas begannen, sich zu Galaxien zusammenzuschließen. Dies ist der Prozess, dessen Beginn wir in unseren Beobachtungen sehen“, erläutert der ebenfalls an der Studie beteiligte Professor Darach Watson. „Die Geburt der Galaxien fand in einer Zeit der Universumsgeschichte statt, die als Epoche der Reionisation bekannt ist, als die Energie und das Licht einiger der ersten Galaxien durch die Nebel aus Wasserstoffgas brachen.“
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Es sind genau diese großen Mengen an Wasserstoffgas, die nun mit Hilfe des Infrarotblicks des James-Webb-Weltraumteleskops eingefangen wurden. Es ist die bisher entfernteste Messung des kalten, neutralen Wasserstoffgases, das als Baustein der Sterne und Galaxien dient und von wissenschaftlichen Forschern entdeckt wurde.
„Eine der grundlegendsten Fragen, die wir Menschen uns immer gestellt haben, lautet: ‚Woher kommen wir?‘ Hier fügen wir nun ein weiteres Stück zur Antwort hinzu, indem wir jenen Moment beleuchten, in dem einige der ersten Strukturen des Universums entstanden sind. Es ist ein Prozess, den wir weiter untersuchen werden, bis wir hoffentlich noch mehr Teile des Puzzles zusammenfügen können“, kommentiert Brammer abschließend.
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Recherchequelle: Universität Kopenhagen
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