Beobachtungen enthüllen mysteriöse Galaxie – „Stoßen an die Grenzen des Verständnisses“
Eine neu entdeckte Galaxie beinhaltet viel zu viele Sterne für ihr Alter. Die Forschung ist überrascht – eigentlich dürfte es die Galaxie nicht geben.
Melbourne – Ein Forschungsteam hat mithilfe des „James Webb“-Weltraumteleskops (JWST) eine bislang für unmöglich gehaltene Entdeckung gemacht: Das Teleskop hat im frühen Universum eine Galaxie aufgespürt, die so massereich ist, dass sie eigentlich gar nicht existieren sollte. Die Galaxie ZF-UDS-7329 enthält mehr Sterne als die Milchstraße, obwohl sie bereits 800 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden ist. Das bedeutet, dass sie ohne dunkle Materie entstanden sein muss – auch wenn das Standardmodell der Galaxienbildung etwas anderes sagt.
„Wir haben diese spezielle Galaxie sieben Jahre lang verfolgt und stundenlang mit den beiden größten Teleskopen der Erde beobachtet, um herauszufinden, wie alt sie ist“, erinnert sich der Studienleiter Karl Glazebrook (Swinburne University of Technology). „Aber sie war zu rot und zu lichtschwach, und wir konnten sie nicht messen. Am Ende mussten wir die Erde verlassen und das JWST nutzen, um ihre Natur zu bestätigen.“ Die Studie wurde im Fachjournal Nature veröffentlicht.
Wie bildeten sich die Galaxien sehr früh im Universum so schnell?
Dr. Themiya Nanayakkara, der die Spektralanalyse der JWST-Daten leitete, betont: „Wir gehen jetzt über das hinaus, was möglich war, um die ältesten massereichen ruhenden Monster zu bestätigen, die tief im Universum existieren.“ Und weiter: „Damit stoßen wir an die Grenzen unseres derzeitigen Verständnisses davon, wie Galaxien entstehen und sich entwickeln. Die Schlüsselfrage ist nun, wie sich diese Galaxien sehr früh im Universum so schnell bildeten und welche mysteriösen Mechanismen dazu führten, dass sie abrupt keine Sterne mehr bildeten, während der Rest des Universums dies tat.“
Die neu entdeckte Galaxie verwirrt die Forschung, denn sie widerspricht der bisherigen Theorie der Galaxienbildung. „Die Bildung von Galaxien wird zu einem großen Teil davon bestimmt, wie sich die dunkle Materie konzentriert“, erklärt Mitautorin Claudia Lagos in einer Mitteilung. „Die Tatsache, dass diese extrem massiven Galaxien so früh im Universum auftreten, stellt unser Standardmodell der Kosmologie vor erhebliche Herausforderungen.“
Dunkle Materie hatte so früh nach dem Urknall noch keine Zeit, sich zu bilden
Die Forschung gehe nicht davon aus, dass die dunkle Materie, die für solch massereiche Galaxien eigentlich benötigt wird, bereits Zeit hatte, sich zu bilden. Deshalb betont die Forscherin: „Es sind weitere Beobachtungen erforderlich, um zu verstehen, wie häufig diese Galaxien sein könnten und um uns zu helfen, zu verstehen, wie massereich diese Galaxien wirklich sind.“
Studienleiter Glazebrook freut sich: „JWST hat immer mehr Beweise für die Entstehung massereicher Galaxien in der Frühzeit gefunden. Dieses Ergebnis stellt einen neuen Rekord für dieses Phänomen dar.“ Doch der Forscher betont auch: „Obwohl es sehr auffällig ist, handelt es sich nur um ein Objekt. Aber wir hoffen, noch mehr zu finden; und wenn wir das tun, wird das unsere Vorstellungen von der Galaxienentstehung wirklich auf den Kopf stellen.“ (tab)