Astronomen haben einen bemerkenswert massereichen Galaxien-Protohaufen namens JADES-ID1 entdeckt, der 12,7 Milliarden Lichtjahre entfernt liegt. Der Befund stellt aktuelle kosmologische Modelle in Frage, da sich diese Struktur offenbar viel früher in der Geschichte des Universums gebildet hat als vorhergesagt.
Was ist ein Protocluster?
Ein Galaxien-Protohaufen ist im Wesentlichen ein Galaxienhaufen im Anfangsstadium. Es handelt sich um eine Region, in der zahlreiche junge Galaxien gravitativ gebunden und in einer großen Wolke aus heißem Gas eingebettet sind. Im Gegensatz zu reifen Galaxienhaufen sind Galaxien in einem Protohaufen weniger dicht gepackt und das umgebende Gas hat noch nicht die Temperatur erreicht, die hoch genug ist, um leicht erkennbare Röntgenstrahlen auszusenden. Dies macht ihre Identifizierung außerordentlich schwierig.
Wie wurde JADES-ID1 entdeckt?
Wissenschaftler nutzten die kombinierte Leistung des James Webb Space Telescope (JWST) und des Chandra-Röntgenobservatoriums, um JADES-ID1 zu entdecken. Die Infrarotinstrumente von JWST identifizierten mindestens 66 Galaxien in der Region, während Chandra Röntgenemissionen des umgebenden heißen Gases entdeckte und bestätigte, dass sie zu einer einzigen Einheit gehören. Der Protocluster hat eine Masse, die der von 20 Billionen Sonnen entspricht, und erstreckt sich über einen Durchmesser von 1,1 Millionen Lichtjahren.
Die Timeline-Anomalie
Der faszinierendste Aspekt von JADES-ID1 ist sein Alter. Aktuelle Modelle deuten darauf hin, dass sich eine derart massive Struktur erst zwei bis drei Milliarden Jahre nach dem Urknall bilden dürfte. Allerdings existierte JADES-ID1, als das Universum erst etwa eine Milliarde Jahre alt war.
„Dies ist möglicherweise der am weitesten entfernte bestätigte Protocluster, der jemals gesehen wurde“, sagte Akos Bogdan vom Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics. „JADES-ID1 liefert uns neue Beweise dafür, dass das Universum es sehr eilig hatte, erwachsen zu werden.“
Warum das wichtig ist
Diese Entdeckung zwingt Astronomen dazu, die Geschwindigkeit zu überdenken, mit der sich großräumige Strukturen im frühen Universum bildeten. Wenn sich JADES-ID1 so schnell gebildet hat, deutet dies darauf hin, dass entweder unser Verständnis der frühen Galaxienentwicklung unvollständig ist oder dass die Bedingungen im frühen Universum einer schnellen Strukturbildung förderlicher waren als bisher angenommen. Die am 28. Januar in Nature veröffentlichte Studie wirft grundlegende Fragen zur Entwicklung des Kosmos und zur Gültigkeit bestehender kosmologischer Simulationen auf.
Zusammenfassend stellt JADES-ID1 eine erhebliche Herausforderung für unser Verständnis der Entwicklung des Universums dar. Seine Existenz erfordert eine weitere Untersuchung der Prozesse, die die Strukturbildung im frühen Kosmos steuerten und möglicherweise unsere Modelle der Galaxien- und Clusterentwicklung umgestalten.
