Astronomen haben mit dem James-Webb-Weltraumteleskop entdeckt, was ihrer Meinung nach die am weitesten entfernte Galaxie sein könnte, die jemals gesehen wurde – ein entfernter roter Fleck in 35 Milliarden Lichtjahren Entfernung. Der bisherige Rekord hielt etwa zwei Wochen.
Die Galaxie mit dem Namen CEERS-93316 wurde so abgebildet, wie sie nur 235 Millionen Jahre nach dem Urknall mit Webbs Nahinfrarotkamera existierte, die auf die frühesten Ausbrüche der allerersten Sterne zurückblicken kann.
Das neue Ergebnis, das noch vorläufig ist und noch nicht durch die Untersuchung der Lichtspektren der Galaxie bestätigt wurde, hat bereits den vorherigen vorläufigen Rekord gebrochen, den das Teleskop erst vor wenigen Wochen aufgestellt hatte, als ein anderes Wissenschaftlerteam GLASS-z13, eine Galaxie, entdeckte die 300 Millionen Jahre nach der großen Explosion existierte.
Licht hat eine endliche Geschwindigkeit, je weiter es zurückgelegt hat, um uns zu erreichen, desto weiter zurück liegt es in der Zeit. Lichtwellenlängen von den ältesten und entferntesten Galaxien werden auch über Milliarden von Jahren Reisen durch das sich ausdehnende Gewebe der Raumzeit in einem Prozess gestreckt, der als Rotverschiebung bekannt ist, was Webbs hochentwickelte Infrarotkameras für die Beobachtung der frühesten Momente des Universums unverzichtbar macht.
Die Forscher, die ihre Ergebnisse in einem in der arXiv-Preprint-Datenbank veröffentlichten Artikel skizzierten, stellten fest, dass die neu entdeckte Galaxie eine Rekord-Rotverschiebung von 16,7 aufweist.
Entfernungsangaben können etwas verwirrend sein. Die Entfernung zu CEERS-93316 bei 13,56 Milliarden Lichtjahren wird durch die sogenannte retrospektive Zeit gemessen, wobei der heutige Tag als Bezugspunkt verwendet wird. So brauchte Licht (13,799 - 0,235 = ) 13,564 Milliarden Jahre, um uns hier auf der Erde zu erreichen, aber in dieser Zeit bedeutet die Expansion des Universums, dass die Galaxie jetzt unglaubliche 35 Milliarden Lichtjahre entfernt ist.
Bemerkenswerterweise suchten die Forscher, die das Bild fanden, nicht einmal nach der am weitesten entfernten aufgezeichneten Galaxie. Stattdessen stellten sie eine Liste von 55 frühen Galaxien zusammen (von denen 44 zuvor beobachtet worden waren), um zu untersuchen, wie hell sie zu verschiedenen Zeitpunkten nach dem Urknall waren, ein Maß, das ihnen einen wichtigen Einblick in die Entwicklung junger Galaxien geben würde .
Um zu bestätigen, dass die Galaxie so alt ist, wie ihre Rotverschiebung vermuten lässt, werden Astronomen mithilfe von Spektroskopie die Lichtmenge im Wellenlängenbereich für alle Galaxien analysieren, die bisher von Webbs Nahinfrarot-Spektrographeninstrument entdeckt wurden.
Dieses Gerät verwendet winzige einstellbare Spiegel mit einer Länge von 0,1 Millimetern und einer Breite von 0,2 Millimetern, die nur Licht von den Zielgalaxien durchlassen und die Hintergrundstrahlung ausschalten, damit Astronomen die Sterne der Galaxie anhand ihrer Farbe unterscheiden können. Dadurch wird nicht nur das Alter des Lichts von Galaxien, sondern auch ihre chemische Zusammensetzung, Größe und Temperatur sichtbar.
Astronomen glauben, dass die ersten Sterne, die etwa 100 Millionen Jahre nach dem Urknall aus kollabierenden Gaswolken auftauchten, hauptsächlich aus leichten Elementen wie Wasserstoff und Helium bestanden. Spätere Sterne begannen, diese leichteren Elemente zu schwereren wie Sauerstoff, Kohlenstoff, Blei und Gold zu verschmelzen.
Angesichts der atemberaubenden Geschwindigkeit von James Webbs Entdeckungen sowie seiner Fähigkeit, 100 Millionen Jahre nach dem Urknall zurückzublicken, ist es unwahrscheinlich, dass dies die entfernteste Galaxie ist, die wir jemals sehen werden. Das Teleskop wird wahrscheinlich in den kommenden Wochen oder Monaten seine eigenen Rekorde brechen.
2022-08-06 04:02:20
Autor: Vitalii Babkin