Chaotische Frühgalaxien: Neue Erkenntnisse durch das James-Webb-Teleskop

LONDON (IT BOLTWISE) – Das James-Webb-Weltraumteleskop hat überraschende Einblicke in die chaotische Natur von Galaxien in der frühen Phase des Universums geliefert. Eine neue Studie zeigt, dass diese Galaxien, die zwischen 800 Millionen und 1,5 Milliarden Jahre nach dem Urknall existierten, deutlich unruhiger waren als bisher angenommen. Die Forscher entdeckten, dass die hohe Gasmenge in diesen Galaxien zu intensiver Sternentstehung und gravitativen Instabilitäten führte.

Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat Wissenschaftlern ermöglicht, über 250 Galaxien in der frühen Phase des Universums zu untersuchen. Diese Galaxien, die zwischen 800 Millionen und 1,5 Milliarden Jahre nach dem Urknall existierten, zeigten eine überraschend chaotische Struktur. Die neue Studie, veröffentlicht in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, offenbart, dass diese Galaxien in ihrer Jugendphase unruhiger waren als bisher angenommen.

Die Forscher, angeführt von Lola Danhaive von der Universität Cambridge, konzentrierten sich auf weniger massereiche Galaxien, um die sogenannten ‘messy kinematics’ zu untersuchen. Diese Galaxien unterschieden sich von den stabilen, rotierenden Scheiben wie der Milchstraße. Die Turbulenzen in diesen frühen Galaxienphasen waren höher als bisher angenommen, da frühere Studien sich auf größere, geordnete Galaxien konzentrierten, die leichter zu beobachten sind.

Die Untersuchung ergab, dass die Turbulenzen im Galaxienscheiben durch hohe Gasmengen verursacht wurden, die intensive Sternentstehung antrieben und gravitative Instabilitäten hervorriefen. Diese chaotischen Strukturen wandelten sich im Laufe der Zeit in die geordneteren Muster um, die in reifen Galaxien zu beobachten sind. In späteren Phasen wuchsen Galaxien und wurden stabiler, da das verfügbare Gas von Sternen aufgenommen wurde und insgesamt abnahm.

Ohne das JWST, das in einem entfernten, gravitativ stabilen Punkt im Weltraum positioniert ist, wäre diese Studie nicht möglich gewesen. Das Infrarotteleskop kann tiefer in den Weltraum blicken als seine Vorgänger und entdeckt routinemäßig Galaxien, die als die frühesten im bekannten Universum gelten. Danhaive betonte, dass das Observatorium, kombiniert mit Simulationen, den Forschern hilft, die ‘bursty’ Sternentstehung und den Einfluss von Gas auf die Galaxienscheibe besser zu verstehen.

In Zukunft plant das Team, die Zu- und Abflüsse von Gas in einzelnen Galaxien zu untersuchen, indem sie die chemische Anreicherung des Gases verfolgen. Die Forscher erwarten, dass einströmendes Gas weniger angereichert, also ‘pristine’, sein wird, während ausströmendes Gas mehr chemische Komponenten enthält, dank der Beiträge einzelner Sterne innerhalb der Galaxie. Diese Untersuchungen könnten erklären, warum einige Galaxien schneller rotieren als andere.

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