Dank des James Webb-Weltraumteleskops der NASA Astronomen haben eine Galaxie entdeckt, die ein seltsames Lichtsignal zeigt, bei dem es sich möglicherweise um das Gas handelt, das ihre Sterne verdunkelt. Die etwa eine Milliarde Jahre nach dem Urknall entdeckte Galaxie GS-NDG-9422 (9422) könnte ein fehlendes Glied in der galaktischen Entwicklung zwischen den ersten Sternen im Universum und etablierteren Galaxien sein.
„Genau das soll das Webb-Teleskop enthüllen: „völlig neue Phänomene im frühen Universum, die uns helfen werden zu verstehen, wie die kosmische Geschichte begann“, sagte der leitende Forscher Alex Cameron von der Universität Oxford.
Seltsames Lichtsignal aus der Galaxie
Cameron arbeitete mit der Theoretikerin Harley Katz zusammen, um die Daten zu analysieren. Zusammen, Sie entdeckten, dass Computermodelle kosmischer Gaswolken, die von heißen, massereichen Sternen erhitzt werden, bis zu dem Punkt, dass das Gas die Helligkeit der Sterne übersteigt, entsprach perfekt den Teleskopbeobachtungen.
„Es scheint, dass diese Sterne viel heißer und massereicher sein müssen als das, was wir im lokalen Universum beobachten. Das macht Sinn, weil das frühe Universum eine ganz andere Umgebung war.“ sagte Herr Katz aus Oxford und der University of Chicago.
Im lokalen Universum haben typische massereiche Sterne Temperaturen zwischen 40.000 und 50.000 Grad Celsius. Nach Angaben des Forscherteams Galaxie 9422 enthält Sterne mit Temperaturen über 80.000 Grad Celsius.
Das Team geht davon aus, dass sich die Galaxie mitten in einer Sternentstehungsphase innerhalb einer dichten Gaswolke befindet, die viele heiße, massereiche Sterne hervorbringt. Die Gaswolke empfängt große Mengen Lichtphotonen von den Sternen, was erklärt, warum sie jetzt hell leuchtet.
Das Nebelgas, das heller leuchtet als die Sterne, ist interessant, weil es etwas ist, das in der Umgebung der ersten Sterngeneration im Universum vorhergesagt wurde. die Wissenschaftler als Sterne der Population III klassifizieren.
„Wir wissen, dass diese Galaxie keine Sterne der Population III hat, weil Webbs Daten eine zu große chemische Komplexität zeigen. Jedoch, seine Sterne sind anders als die, die wir kennen: „Exotische Sterne in dieser Galaxie könnten uns helfen zu verstehen, wie sich Galaxien von Ursternen zu den Galaxientypen entwickelten, die wir bereits kennen“, sagte Katz.
Unbeantwortete Fragen
Da Galaxy 9422 ein Beispiel für diese Phase der galaktischen Entwicklung ist, bleiben viele Fragen des Teams unbeantwortet: Handelt es sich dabei um zu diesem Zeitpunkt übliche Bedingungen für Galaxien oder um seltene Phänomene? Was können sie uns über frühere Phasen der galaktischen Entwicklung sagen? Cameron, Katz und ihr Forschungsteam arbeiten aktiv daran, weitere Galaxien zu identifizieren, die dieser Population hinzugefügt werden können um besser zu verstehen, was in den ersten Milliarden Jahren nach dem Urknall im Universum passiert sein könnte.
„Es ist eine sehr aufregende Zeit, das Webb-Teleskop nutzen zu können, um diesen bisher unzugänglichen Teil des Universums zu erkunden“, sagte Cameron. „Wir stehen erst am Anfang neuer Entdeckungen und neuer Erkenntnisse.“
Artikelreferenz:
Cameron, AJ, Katz, H., Witten, C., Saxena, A., Laporte, N. und Bunker, AJ (2024). Von Nebeln dominierte Galaxien: Einblicke in die anfängliche Massenfunktion von Sternen bei hoher Rotverschiebung. Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society, [online] 534(1), S. 523–543. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stae1547
