Die ersten Sternhaufen trugen zur Bildung von Galaxien im kosmischen Morgengrauen bei – rts.ch

Der Cosmic Gems Arc zeigt Sternhaufen, die durch die Schwerkraft gebunden waren, als das Universum erst 460 Millionen Jahre alt war. Dies ist die erste Entdeckung von Sternhaufen in einer entstehenden Galaxie, weniger als 500 Millionen Jahre nach dem Urknall.

„Es ist beeindruckend, so etwas sehen wir im heutigen lokalen Universum nicht“, erklärt Angela Adamo, Professorin an der Astronomieabteilung der Universität Stockholm, gegenüber AFP.

IchStudie Das von ihr gemeinsam mit einem internationalen Team unterzeichnete Projekt identifizierte fünf kugelförmige Protohaufen mit bemerkenswerten Eigenschaften in einer Zwerggalaxie aus der Frühzeit des Universums, also 460 Millionen Jahre nach dem Urknall.

Entdeckt im Jahr 2018 Bilder Vom Hubble-Weltraumteleskop aus ist der Cosmic Gems-Bogen mit mehr als 13,2 Milliarden Lichtjahren der am weitesten entfernte, der jemals beobachtet wurde. Es ist mitten in der sogenannten Reionisierungszeit. (Feld lesen)wenn die intensive Aktivität der ersten Sterne und Galaxien das Universum erleuchten wird.

Diese kosmische Morgendämmerung ist eine der Spielwiese des neuen James-Webb-Weltraumteleskops, das ein noch schärferes Auge als das Hubble hat, weil es weiter ins Infrarote blickt. Dort, wo Letzterer einen schwachen Bogen aus rotem Licht ausmachte, offenbart James Webb laut Angela Adamo „eine sehr junge Galaxie mit sehr jungen Sternhaufen im Inneren“.

„Dies ist wirklich das erste Mal, dass wir diese Art von Objekt aus dieser Entfernung und damit aus so ferner Zeit beobachten können“, bemerkt Adélaïde Claeyssens, Postdoktorandin in der Astronomieabteilung in Stockholm und Mitunterzeichnerin der Studie .

Diese Beobachtung soll helfen, die „Entstehung von Sternhaufen, die wir noch immer im nahen Universum beobachten – die mittlerweile sehr alt sind – und ihren Einfluss auf die Entstehung von Galaxien zu verstehen“, fügt sie hinzu.

Ein Universum, das sich sehr von unserem unterscheidet

„In unserer Milchstraße sehen wir etwa 170 Kugelsternhaufen, aber es gab Tausende davon“, bevor sie durch die Expansion der Galaxie zerstreut oder aufgebrochen wurden, bemerkt Angela Adamo. Vor allem „wiegen die Überlebenden in der Scheibe der Milchstraße nicht viel, mit einer ‚unbedeutenden‘ Masse im Vergleich zu allen Sternen, die sie bevölkern“.

Umgekehrt seien die fünf im Cosmic Gems Arc beobachteten Sternhaufen echte Schwergewichte, die zusammen etwa 30 % der Masse der Galaxie ausmachten: „Das sagt uns, dass das Universum damals ganz anders war“, so der Astronom.

Diese sehr dichten Sternhaufen konzentrieren sich jeweils auf einen sehr kleinen Durchmesser, weniger als die etwa vier Lichtjahre, die unsere Sonne von ihrem nächsten Stern, Proxima Centauri, trennen: „Stellen Sie sich vor, es gäbe eine Million Sterne“ in diesem Raum, geben Sie Angela Adamo an Beispiel.

Mit massereichen Sternen in ihrem Inneren, deren Masse 5.000 bis 10.000 Mal so groß wäre wie die der Sonne, so eine aktuelle Studie der Universität Genf unter der Leitung von Professor Corinne Charbonnel.

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Für Letzteres „liegt das Interesse dieser Art von Studie an der Gravitationslinse.“ (Feld lesen) was uns eine große Auflösungskraft ermöglicht: Dank ihr sind entfernte Kugelsternhaufen sichtbar“, betont sie gegenüber RTSinfo. Corinne Charbonnel – die nicht an dieser Studie teilgenommen hat – befindet sich derzeit sogar in einer Konferenz der Astrophysik in den Dolomiten, die sich mit diesem Thema beschäftigt. GN-z11, die Galaxie, die der Astrophysiker untersuchte, profitiert nicht von einem ähnlichen Phänomen, das es ermöglicht hätte, mehr Details in diesem Objekt zu bestimmen, dessen Licht 400 Millionen Jahre nach der Geburt des Universums beobachtet wird.

„Die Entfernung, in der sich diese fünf großen Haufen befinden, lässt vermuten, dass es sich um kugelförmige Protohaufen handelt: Sie sind die Vorläufer der Kugelhaufen, die wir vor etwa 10 bis 13 Milliarden Jahren in unserer Galaxie beobachten konnten“, fügt sie hinzu. „Je weiter wir in der Zeit zurück in Richtung der Anfänge des Universums gehen, desto kompakter sind die Galaxien und desto massereicher sind die Galaxienhaufen.“ Und um zu betonen, dass es auch wichtig sein wird zu verstehen, wie die Gravitationslinse hergestellt wird, die als Lupe fungiert: ein Element, das auch mehr über die dadurch vergrößerten Objekte aussagt.

Der Einfluss der Sternstrahlung

Angela Adamo erinnert sich, dass „diese massereichen Sterne viel Strahlung produzieren“ und dass sie auf diese Weise „die Art und Weise beeinflussen, wie Galaxien Sterne bilden und wie sich das Gas um die Galaxien verteilt“. Auf die gleiche Weise schufen diese sehr massereichen Sterne am Ende ihres kurzen Lebens Schwarze Löcher, von denen einige die supermassereichen Objekte sein könnten, die heute im Herzen vieler Galaxien zu finden sind.

Diese Beobachtungen öffnen „eine Art Fenster“ zur Entstehung von Galaxien, so die Astronomen der Studie. Um mehr herauszufinden, ist es notwendig, weitere zukünftige Kugelsternhaufen zum Zeitpunkt der kosmischen Morgendämmerung zu finden und genauer untersuchen zu können.

„Das James Webb wird dabei helfen, sie zu finden“, so Professor Adamo, aber Astronomen warten auch ungeduldig auf die Ankunft des Extremely Large Telescope (ELT) der Europäischen Südsternwarte „um zum Verständnis der in diesen Galaxien ablaufenden physikalischen Prozesse beizutragen“. „Noch fünf Jahre warten“, bis wir besser verstehen, was vor mehr als 13,2 Milliarden Jahren geschah. „Wir werden Galaxien mit einer Größe von 300 Lichtjahren sehen“, freut sich Corinne Charbonnel. Eine sehr kleine Entfernung im Maßstab unseres riesigen Universums …

Stéphanie Jaquet und die AFP