James-Webb-Teleskop entdeckt überraschende Strahlung im frühen Kosmos
Das James-Webb-Weltraumteleskop hat unerwartete Wasserstoffstrahlung entdeckt, die aus einer Galaxie stammt, die im frühen Universum existierte. Diese Entdeckung ist wichtig für das Verständnis des frühen Universums.
Wie die Spezialisten der Europäischen Weltraumorganisation erinnern, ist eines der zentralen wissenschaftlichen Ziele des James-Webb-Weltraumteleskops, den Beginn des Universums genauer zu untersuchen, als es jemals möglich war. Die Rede ist von der Zeit, als sich die ersten Galaxien bildeten.
In diesem Zusammenhang ist die außergewöhnlich hohe Empfindlichkeit des Teleskops für Infrarotlicht von grundlegender Bedeutung. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, zu erforschen, wie diese Galaxien entstanden sind und welchen Einfluss sie auf das Universum hatten.
Das Teleskop hat gerade eine äußerst entfernte Galaxie namens JADES-GS-z13-1 beobachtet, die nur 330 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte. Zur Erinnerung: Das Universum ist 13,8 Milliarden Jahre alt.
Weitaus stärkere Lichtemission
Die Wissenschaftler waren sehr überrascht. Es geht um eine helle Lichtemission mit einer speziellen Wellenlänge, bekannt als Lyman-α-Emission, für die Wasserstoffatome verantwortlich sind. Die Emission erwies sich als weitaus stärker, als man zu einem so frühen Entwicklungsstadium des Universums für möglich gehalten hatte.
„Das frühe Universum war in dichten Nebel aus neutralem Wasserstoff gehüllt“, erklärt Roberto Maiolino von der Universität Cambridge und dem University College London.
"Ein Großteil dieses Nebels verschwand in einem Prozess, der als Reionisation bekannt ist und etwa eine Milliarde Jahre nach dem Urknall endete. GS-z13-1 wurde beobachtet, als das Universum erst 330 Millionen Jahre alt war, und trotzdem zeigt es ein überraschend klares, charakteristisches Lyman-α-Emissionssignal. Normalerweise kann man es erst sehen, wenn der Nebel vollständig abzieht. Dieses Ergebnis war aus der Sicht der Theorien zur frühen Galaxienbildung völlig unerwartet und hat die Astronomen wirklich überrascht."
Die Entdeckung von Lyman-α-Strahlung aus dieser Galaxie ist entscheidend für das Verständnis des frühen Universums, betonen die Wissenschaftler.
Die Quelle der entdeckten Strahlung ist noch nicht bekannt. Die Forscher spekulieren, dass es sich um den um die Galaxie ionisierten Wasserstoff handeln könnte, der durch eine Population von ungewöhnlich massereichen, heißen und leuchtstarken Sternen erzeugt wurde. Diese könnten sogar typisch für diese Zeit gewesen sein. Eine andere Möglichkeit könnte ein aktives Zentrum der Galaxie sein, das von supermassiven schwarzen Löchern angetrieben wird.
"Es war klar, dass Webb, in den Spuren des Hubble-Weltraumteleskops, immer entferntere Galaxien entdecken würde. Doch, wie der Fall von GS-z13-1 zeigt, ist es immer wieder überraschend, was es über die Natur der entstehenden Sterne und schwarzen Löcher am Rande der kosmischen Zeit preisgeben wird", bemerkt Peter Jakobsen von der Universität Kopenhagen.
