Sauerstoff in ferner Galaxie: neue Rätsel der Kosmosentwicklung
Das Universum birgt viele Geheimnisse, und die neuesten Entdeckungen überraschen selbst Experten. Wissenschaftler haben Sauerstoff in der am weitesten entfernten bekannten Galaxie JADES-GS-z14-0 entdeckt. Zwei unabhängige Forscherteams haben dies mithilfe des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) erreicht. "Das ist, als würde man einen Teenager an einem Ort finden, an dem man Neugeborene erwartet hat", sagte einer der Forscher.
Die Entdeckung von Sauerstoff in der Galaxie JADES-GS-z14-0 zwingt die Wissenschaftler dazu, die bisherigen Theorien über die Geschwindigkeit der Galaxienentwicklung zu überdenken. Zwei unabhängige Forscherteams nutzten das ALMA, um das Vorhandensein dieses Elements zu bestätigen.
Neues Verständnis der Galaxienentwicklung
Laut der Europäischen Südsternwarte (ESO) haben zwei unabhängige Astronomenteams Sauerstoff in JADES-GS-z14-0 entdeckt, der am weitesten entfernten bekannten Galaxie. Sie liegt 12,6 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, und wir sehen sie in einem Alter von 300 Millionen Jahren nach der Entstehung des Universums. Das Vorhandensein von Sauerstoff deutet darauf hin, dass sich ihre chemische Zusammensetzung schneller entwickelte als in bisherigen Modellen angenommen.
"Das ist, als würde man einen Teenager an einem Ort finden, an dem man Neugeborene erwartet hat," sagte Sander Schouws vom Observatorium in Leiden, Erstautor der Arbeit, die im "The Astrophysical Journal" erscheinen soll. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die Galaxie sich heftig formte und schnell ausreifte, was unterstützt, dass sich Galaxien schneller bilden können als bisher erwartet.
Galaxie ist im Säuglingsalter des Universums gereift
ESO-Experten erklären, dass Galaxien normalerweise mit vielen jungen Sternen beginnen, die hauptsächlich aus leichten Elementen wie Wasserstoff und Helium bestehen. Erst wenn die Sterne älter werden, entstehen schwerere Elemente, wie etwa Sauerstoff, die sich nach dem Tod der Sterne in der Galaxie verbreiten.
Bisher galt die Annahme, dass das Universum im Alter von 300 Millionen Jahren noch zu jung war, um Galaxien mit vielen schweren Elementen zu beherbergen. Doch die neuesten Forschungen zeigen, dass JADES-GS-z14-0 etwa zehnmal so viele dieser Elemente besitzt, wie ursprünglich erwartet.
"Ich war überrascht von diesen unerwarteten Ergebnissen, da sie eine neue Sichtweise auf die ersten Phasen der Galaxienentwicklung ermöglichen," sagte Stefano Carniani von der Scuola Normale Superiore di Pisa, Erstautor eines Artikels, der zur Veröffentlichung in "Astronomy & Astrophysics" angenommen wurde. "Der Beweis, dass die Galaxie im Säuglingsalter des Universums bereits gereift ist, wirft Fragen auf, wann und wie Galaxien entstehen."
Entfernung der Galaxie zur Erde
Die Entdeckung von Sauerstoff ermöglichte es auch, die Entfernung der Galaxie zur Erde mit einer Genauigkeit von 0,005 Prozent zu bestimmen. "Ein solcher Grad an Präzision hilft, unser Verständnis der Eigenschaften der entfernten Galaxie zu verfeinern," sagte Eleonora Parlanti, Mitautorin der Veröffentlichung in "Astronomy & Astrophysics".
Die Galaxie JADES-GS-z14-0 wurde ursprünglich durch das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) entdeckt, und ALMA bestätigte und präzisierte ihre enorme Entfernung.
Das zeigt die unglaubliche Synergie zwischen ALMA und dem JWST bei der Erforschung der Entstehung und Entwicklung der ersten Galaxien, fügte Prof. Rychard Bouwens vom Observatorium in Leiden hinzu.
