Dezember 9, 2022

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Das James-Webb-Weltraumteleskop hilft Forschern, frühe Galaxien in einem „neuen Kapitel der Astronomie“ zu entdecken

Das James-Webb-Weltraumteleskop hilft Forschern, frühe Galaxien in einem „neuen Kapitel der Astronomie“ zu entdecken

In was Forscher des James-Webb-Weltraumteleskops Das Observatorium, das als „ein ganz neues Kapitel in der Astronomie“ bezeichnet wird, hat geholfen, zwei frühe Galaxien zu lokalisieren, von denen eine das am weitesten entfernte Sternenlicht enthält, das jemals gesehen wurde.

In einem Tweet sagte das internationale Team, die unerwartet hellen Galaxien könnten das, was über die ersten Sterne bekannt ist, grundlegend verändern.

Die Forschung – zwei Artikel – wurde letzte Woche in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

Innerhalb von nur vier Tagen nach der Analyse fanden die Forscher die Galaxien in Bildern des Programms „Grism Lens-Amplified Survey from Space“ (GLASS) „Early Release Science“ (ERS).

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Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Galaxien zwischen 450 und 350 Millionen Jahre nach dem Urknall existierten, obwohl zukünftige spektroskopische Messungen mit Webb dazu beitragen werden, diese ersten Ergebnisse zu bestätigen.

Zwei der am weitesten entfernten Galaxien, die bisher gesehen wurden, wurden auf diesen Bildern des Webb-Weltraumteleskops der äußeren Regionen des riesigen Galaxienhaufens Abell 2744 eingefangen. Die Galaxien befinden sich nicht innerhalb des Haufens, sondern liegen Milliarden von Lichtjahren dahinter. Die benannte Galaxie (1) existierte nur 450 Millionen Jahre nach dem Urknall. Die Galaxie mit dem Namen (2) existierte 350 Millionen Jahre nach dem Urknall. Beide sind sehr nah am Urknall zu sehen, der vor 13,8 Milliarden Jahren stattfand. Diese Galaxien sind im Vergleich zu unserer eigenen Milchstraße sehr klein und machen nur wenige Prozent ihrer Größe aus, sogar eine unerwartet langgestreckte Galaxie (1).
(Credits: Wissenschaft: NASA, ESA, CSA, Tommaso Treu (UCLA); Bildverarbeitung: Zolt G. Levay (STScI))

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„Bei Webb waren wir erstaunt, das entfernteste Sternenlicht zu finden, das jemals jemand gesehen hatte, nur wenige Tage nachdem Webb seine ersten Daten veröffentlicht hatte“, sagte Rohan Naidu vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics und dem Massachusetts Institute of Technology in einer Erklärung . NASA auf der am weitesten entfernten Glassy Galaxy – Es wird als GLASS-z12 bezeichnet – von dem angenommen wird, dass es 350 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden ist.

Naidoo leitete ein Papier und das andere wurde von Marco Castellano vom Nationalen Institut für Astrophysik in Rom, Italien, geleitet.

Bisheriger Rekordhalter ist die Galaxie GN-z11, die 400 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte.

Es wird angenommen, dass diese beiden Galaxien vor 350 &  450 Millionen Jahre nach dem Urknall (von links nach rechts).  Im Gegensatz zu unserer Milchstraße sind diese ersten Galaxien klein und kompakt, eher kugel- oder scheibenförmig als große Spiralen.

Es wird angenommen, dass diese beiden Galaxien vor 350 & 450 Millionen Jahre nach dem Urknall (von links nach rechts). Im Gegensatz zu unserer Milchstraße sind diese ersten Galaxien klein und kompakt, eher kugel- oder scheibenförmig als große Spiralen.
(Credits: Wissenschaft: NASA, ESA, CSA, Tommaso Treu (UCLA); Bildverarbeitung: Zolt G. Levay (STScI))

„Während die Entfernungen dieser frühen Quellen noch durch Spektroskopie bestätigt werden müssen, ist ihre extreme Helligkeit ein echtes Rätsel, das unser Verständnis der Galaxienentstehung herausfordert“, sagte Pascal Ochs von der Universität Genf.

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Die Beobachtungen sollen Astronomen zu einem Konsens geführt haben, dass eine ungewöhnliche Anzahl von Galaxien im frühen Universum viel heller als erwartet waren, was es für das Teleskop einfacher machte, weitere frühe Galaxien zu finden.

„Uns ist etwas unglaublich Cooles gelungen“, sagte Garth Illingworth von der Universität. „Diese Galaxien mussten vielleicht erst 100 Millionen Jahre nach dem Urknall zusammenkommen. Niemand erwartete, dass das Mittelalter so bald enden würde.“ Kalifornien in Santa Cruz, ein Mitglied des Teams von Naidu & Och. „Das ursprüngliche Universum hätte nur ein Hundertstel seines heutigen Alters betragen. Es ist ein Bruchteil der Zeit im sich entwickelnden Universum, das 13,8 Milliarden Jahre alt ist.“

Wie Illingworth der Agentur sagte Galaxien können sehr massereich sein – mit vielen massearmen Sternen – oder viel weniger massereich, mit Sternen der Population III.

Wie lange vermutet wurde, sagte die NASA, dass diese Sterne die ersten jemals geborenen Sterne sein würden, die nur aus ursprünglichem Wasserstoff und Helium bestehen würden.

Diese beiden unerwartet hellen Galaxien könnten das, was wir über die ersten Sterne wissen, grundlegend verändern.

Diese beiden unerwartet hellen Galaxien könnten das, was wir über die ersten Sterne wissen, grundlegend verändern.
(Credits: Wissenschaft: NASA, ESA, CSA, Tommaso Treu (UCLA); Bildverarbeitung: Zolt G. Levay (STScI))

Im Lokaluniversum gibt es keine solchen überhitzten Ursterne.

Die Galaxien sind auch ungewöhnlich klein und kompakt, eher kugel- oder scheibenförmig als große Spiralen.

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Die Erkennung von CDs zu so frühen Zeiten war nur durch Webbs schärfere Bilder im Infrarotlicht möglich.

Sie sagte, Folgebeobachtungen würden die Entfernungen der Galaxie bestätigen – die auf Infrarot-Kolorimetrie basieren – und spektroskopische Messungen würden eine unabhängige Bestätigung liefern.

„Diese Beobachtungen lassen einen explodieren. Dies ist ein ganz neues Kapitel in der Astronomie. Es ist wie eine archäologische Ausgrabung, und plötzlich findet man eine verlorene Stadt oder etwas, von dem man nichts wusste. Es ist erstaunlich“, Paola Santini, Autorin des von Castellano geführten Papiers, sagte.

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