Das Das James-Webb-Weltraumteleskop Wir erweitern ständig die Grenzen unseres Wissens. Am 17. November wurde bestätigt, dass das umlaufende Observatorium zwei der ältesten jemals gesehenen Galaxien eingefangen hat. Die Entdeckung hat Wissenschaftler fasziniert – und ein wenig verwirrt – weil eine solche Existenz existiert kosmische Strukturen Dies könnte bereits etablierte Modelle der Evolution des Universums verändern.
Laut einem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel, der über die Entdeckung berichtet Astrophysikalische ZeitschriftenbriefeBilder, die in beiden Galaxien aufgenommen wurden, waren nach 450 Millionen und 350 Millionen Jahren ähnlich. UrknallVor 13,8 Milliarden Jahren markierte die Explosion den Ursprung des Universums.
So weit, so gut, sie sind sehr alt. Aber etwas stimmte nicht: im Gegensatz zu anderen Galaxien im frühen Universum beobachtetDiese sind sehr hell.
Von den beiden von James Webb entdeckten Galaxien ist die bei z~12,5 aufgezeichnete die am weitesten entfernte und älteste. Foto: NASA/ESA
In einer Pressekonferenz der NASA wiesen die Autoren der Studie darauf hin, dass diese extreme Helligkeit auf zwei ungewöhnliche Möglichkeiten hindeutet.
Ende des dunklen Zeitalters
Eine mögliche Erklärung ist, dass beide Galaxien massereich und sternenreich waren wie heutige Galaxien. Dafür mussten sie jedoch mit dem Erstellen beginnen Nach 100 Millionen Jahren Urknall.
Dies ist ein großes Problem, wie die Kosmologie feststellt Die dunklen Zeiten des UniversumsBis 200 Millionen Jahre nach der Entstehung des Universums dauerte die Zeit, in der es nur gelöstes Gas gab, ohne das Potenzial, Sterne zu bilden oder Licht zu reflektieren.
Das dunkle Zeitalter begann etwa 370.000 Jahre nach dem Urknall und dauerte etwa 200 Millionen Jahre. Bild: C.-A. Faucher-Giguere et al. / Wissenschaft
Daher zwingt die Entstehung von Galaxien in einer so fernen Epoche Kosmologen, das Datum des Endes des dunklen Zeitalters zu verschieben und daher die Entwicklung des Universums zu überdenken.
Gemäß dieser Hypothese erschien das erste Sternenlicht 100 Millionen Jahre früher als bisher angenommen.
Mütter aller Sterne
Eine andere Möglichkeit ist, dass diese Galaxien von Sternen gebildet werden, die noch nie zuvor gesehen wurden: die Sterne der Population III.
Bisher wurden beobachtete Sterne grob in metallreiche (Population I) und metallarme (Population II) eingeteilt. Astronomen spekulieren jedoch, wann die erste Generation von Sternen auftauchte Das Universum war frei von schweren Elementen. Aus diesem Grund haben einige die Existenz von Population III vorgeschlagen.
Diese Sterne sind fast vollständig zusammengesetzt Helium und Wasserstoff. Ebenso wird geschätzt, dass sie sehr hohe Temperaturen und daher erhebliche Leuchtkräfte erreichen.
Beschreibung der ersten Sterne im Universum (Population III). Bild: Cawley Foundation
Auf diese Weise müssen Galaxien, die von Sternen der Population III gebildet werden, nicht sehr massereich sein, um die von James Webb beobachtete Helligkeit zu rechtfertigen, sie könnten sich also später gebildet haben.
Die Suche beginnt
Die Entdeckung dieser und anderer uralter – und sehr weit entfernter – Galaxien wurde anhand von Daten erreicht, die während der ersten Betriebstage des Weltraumteleskops gesammelt wurden.
Astronomen weisen darauf hin, wie schnell Webb alte Galaxien eroberte und dies tat, indem er sie alleine erkundete. Ein sehr kleiner Teil des Himmels.
„Es ist ein bisschen überraschend, dass sich so schnell so viele gebildet haben“, sagte der Astrophysiker Jayhan Kartaldeb vom Rochester Institute of Technology.
„In diesem frühen Alter sehen wir Galaxien, die so hell und leuchtend sind, dass wir nicht wissen, was hier vor sich geht“, sagte Garth Illingworth von der University of California, Santa Cruz.
Astronomen hoffen, damit feststellen zu können, welche Hypothese für die neueste Entdeckung richtig ist Spektrographen Von James Webb analysiert es Licht und ermöglicht die genaue Bestimmung der Entfernungen von Galaxien und ihrer Zusammensetzung.
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