Damals Babygalaxien. Als nächstes ein supermassereicher Galaxienhaufen?

So wie Basketball-Entdecker einen schlanken, großen Teenager entdeckten, berichteten Astronomen, die das James-Webb-Weltraumteleskop benutzten, kürzlich, dass sie eine kleine und faszinierende Gruppe junger Galaxien nahe dem Anbruch der Zeit identifizierten. Wissenschaftler sagen, dass diese Galaxien zu einem der größten Massenhaufen im Universum heranwachsen könnten, einer gewaltigen Ansammlung von Tausenden von Galaxien und Billionen von Sternen.

Die sieben Galaxien, die sie identifizierten, stammen aus einem Moment vor 13 Milliarden Jahren, nur 650 Millionen Jahre nach dem Urknall.

„Dies könnte zu dieser Zeit tatsächlich das massereichste System im gesamten Universum sein“, sagte Takahiro Morishita, ein Astronom am Caltech Center for Infrared Processing and Analysis. Er beschrieb den Primärhaufen als die äußerste und daher am nächsten liegende Entität, die jemals beobachtet wurde. Dr. Morishita war der Hauptautor eines Berichts, der über diese Entdeckung veröffentlicht wurde Montag in Astrophysical Journal Letters.

Der Bericht der Wissenschaftler ist das Ergebnis einer größeren Anstrengung, die als Grism Lens-Amplified Survey from Space bekannt ist und von Tommaso Treu, einem Astronomen an der University of California, Los Angeles, organisiert wurde, um frühe wissenschaftliche Ergebnisse des Webb-Teleskops zu sammeln.

Das Teleskop wurde am Weihnachtstag 2021 in eine Umlaufbahn um die Sonne gestartet. Mit seinen Infrarotdetektoren und dem 6,5 Meter breiten Hauptspiegel eignet es sich perfekt, um die frühen Jahre des Universums zu untersuchen. Während sich das Universum ausdehnt, rasen sehr weit entfernte Galaxien im Raum und in der Zeit so schnell von der Erde weg, dass der größte Teil des sichtbaren Lichts und der Informationen über sie in unsichtbare Infrarotwellenlängen übergelaufen ist, wie Sirenen, die in der Tonlage fallen.

In seinem ersten Jahr hat das Web bereits eine Fülle heller Galaxien und der massiven Schwarzen Löcher wiedergefunden, die nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden sind.

Das Hubble-Weltraumteleskop hat die jüngste der jungen Galaxien im Laufe der Jahre als rote Lichtpunkte entdeckt, die nur deshalb in so großer Entfernung sichtbar sind, weil sie durch die raumverdrehende Schwerkraft des Pandora-Haufens, einer verschachtelten Gruppe von Galaxien, vergrößert werden Konstellation. Bildhauer.

Spektroskopische Messungen mit dem Webb-Teleskop bestätigten, dass die sieben Punkte Galaxien waren und alle gleich weit von der Erde entfernt waren. Sie nimmt einen Raumabschnitt mit einem Durchmesser von 400.000 Lichtjahren ein, was etwa einem Sechstel der Entfernung von hier zum nächsten Verwandten der Milchstraße, der großen Spiralgalaxie Andromeda, entspricht.

„Unsere Bemühungen, einen zuvor bekannten möglichen Protocluster weiterzuverfolgen, haben sich also nach fast 10 Jahren endlich ausgezahlt!“ Dr. Morishita schrieb.

Nach Berechnungen, die auf gängigen Modellen des Universums basieren, wird die Schwerkraft diese Galaxien schließlich zu einem massiven Haufen zusammenziehen, der mindestens eine Billion Sterne enthält. sagte Benedetta Volcani vom Nationalen Institut für Astrophysik in Italien und Mitglied der Forschungsgruppe.

Die Spektraldaten ermöglichten es Dr. Morishita und seinen Kollegen auch zu bestimmen, dass die Sterne, die einige dieser embryonalen Galaxien bewohnten, überraschend reif waren und große Mengen an Elementen wie Sauerstoff und Eisen enthielten, die über Generationen in Kernöfen entstanden sein müssen. von den vorherigen Sternen. Andere Galaxien unter den kleineren Galaxien waren viel reiner. Theoretisch bestanden die ersten Sterne im Universum aus reinem Wasserstoff und Helium, den ersten Elementen, die beim Urknall auftauchten.

Einige dieser Galaxien waren Sterne, die mit erstaunlicher Geschwindigkeit geboren wurden, zehnmal schneller als die Milchstraße, die 10- bis 100-mal so groß ist. Andere in der jungen Gruppe erzeugten kaum einen Stern pro Jahr, sagte Dr. Morishita, „eine interessante Vielfalt in einer Gruppe von Galaxien in dieser frühen Ära.“

All dies verstärkt den Verdacht einiger Kosmologen, dass das frühe Universum Sterne, Galaxien und Schwarze Löcher viel schneller produziert hat, als die Standardtheorie vorhersagt. In einer E-Mail sagte Dr. Morishita, dass es in der Kosmologie immer noch keine „Krise“ gibt.

„Die einfachste Erklärung“, schrieb er, „ist, dass unser bisheriges Verständnis der Sternentstehung und Staubproduktion im frühen Universum, die komplexe Phänomene sind, unvollständig war.“