Das James-Webb-Teleskop entdeckt eine uralte Galaxie, die größer als unsere Milchstraße ist und droht, die Kosmologie auf den Kopf zu stellen.
Die James Webb-Weltraumteleskop Das James-Webb-Weltraumteleskop hat im frühen Universum eine sehr massereiche Galaxie entdeckt, die nicht hätte existieren dürfen, was laut den Autoren der Studie eine „große Herausforderung“ für das Standardmodell der Kosmologie darstellt.
Die Galaxie mit der Bezeichnung ZF-UDS-7329 enthält mehr Sterne als die Galaxie MilchstraßeObwohl es erst 800 Millionen Jahre nach dem Alter des Universums von 13,8 Milliarden Jahren entstand. Das bedeutet, dass sie irgendwie ohne geboren wurden Dunkle Materie Setzen Sie ihre Entstehung in Gang, im Gegensatz zu dem, was das Standardmodell der Galaxienentstehung vermuten lässt.
Wie dies passieren konnte, ist unklar, aber es ähnelt sehr den früheren Entdeckungen des James Webb-Weltraumteleskops Andere unfassbar massereiche Galaxien im frühen UniversumEs droht unser Verständnis darüber, wie die erste Materie im Universum entstand, auf den Kopf zu stellen. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse am 14. Februar in der Fachzeitschrift Natur.
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„Die Anwesenheit dieser extrem massereichen Galaxien so früh im Universum stellt unser Standardmodell der Kosmologie vor große Herausforderungen“, sagte Co-Autor der Studie Claudia Lagosaußerordentlicher Professor für Astronomie am International Center for Radio Astronomy Research, Das sagte er in einer Erklärung. Dies liegt daran, dass massive Strukturen aus Dunkler Materie, von denen man annimmt, dass sie notwendige Komponenten für die Verbindung früher Galaxien sind, im frühen Universum nicht genug Zeit hatten, sich zu bilden, fügte Lagos hinzu.
Licht bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit durch das Vakuum des Weltraums. Je tiefer wir also in das Universum blicken, desto weiter entfernen wir das Licht und desto weiter schauen wir in die Zeit zurück. Dies ermöglichte es Forschern, vor etwa 11,5 Milliarden Jahren mit dem James Webb-Weltraumteleskop ZF-UDS-7329 zu beobachten.
Durch die Untersuchung der Lichtspektren der Sterne dieser sehr weit entfernten Galaxie fanden Forscher heraus, dass die Sterne 1,5 Milliarden Jahre vor dieser Beobachtung, also vor etwa 13 Milliarden Jahren, geboren wurden.
Astronomen sind sich nicht sicher, wann die ersten Sternklumpen begannen, sich zu den Galaxien zu verschmelzen, die wir heute sehen, aber Kosmologen haben zuvor geschätzt, dass der Prozess in den ersten paar hundert Millionen Jahren nach der Entstehung des Universums langsam begann. die große Explosion.
Aktuelle Theorien deuten darauf hin, dass Halos aus dunkler Materie (eine mysteriöse, unsichtbare Substanz, von der angenommen wird, dass sie 25 % des gegenwärtigen Universums ausmacht) sich mit Gas verbanden, um die ersten Keimlinge von Galaxien zu bilden. Ein bis zwei Milliarden Jahre im Universum erreichten frühe Protogalaxien ihre Jugend und formierten sich zu Zwerggalaxien, die begannen, sich gegenseitig zu verschlingen, um zu Galaxien wie unserer heranzuwachsen.
Doch die neue Entdeckung widerlegt diese Ansicht: Die Galaxie kristallisierte nicht nur, ohne genügend dunkle Materie anzusammeln, um sich zu bilden, sondern kurz nach einem plötzlichen Ausbruch der Sternentstehung wurde die Galaxie plötzlich still – was bedeutete, dass die Sternentstehung aufhörte.
„Dies verschiebt die Grenzen unseres aktuellen Verständnisses darüber, wie Galaxien entstehen und sich entwickeln“, sagte der Co-Autor der Studie Thimya NanayakkaraDas sagte der Astronom an der Swinburne University of Technology in Australien in der Erklärung. „Die entscheidende Frage ist nun, wie sie sich so schnell so früh im Universum bilden und welche mysteriösen Mechanismen dazu führen, dass sie verhindern, dass sie plötzlich Sterne bilden, während der Rest des Universums dies tut.“
Die nächsten Schritte für Forscher werden darin bestehen, nach weiteren Galaxien wie dieser zu suchen. Wenn sie welche finden, könnte dies ernsthaft im Widerspruch zu früheren Vorstellungen über die Entstehung von Galaxien stehen, sagten sie.
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