Das James Webb Space Telescope (JWST) hat erneut die Grenzen der beobachtenden Astronomie neu definiert und eine Galaxie namens MoM-z14 identifiziert, die das am weitesten entfernte spektroskopisch bestätigte Objekt darstellt, das jemals entdeckt wurde. Diese Entdeckung erweitert die Grenzen unseres Verständnisses des frühen Universums und ermöglicht Wissenschaftlern einen Blick zurück in die Zeit von nur 280 Millionen Jahren nach dem Urknall.
Die Jagd nach der kosmischen Morgendämmerung
Seit seinem Start im Jahr 2022 hat JWST die Erwartungen immer wieder übertroffen und eine überraschend dichte Population heller, alter Galaxien enthüllt. Diese unerwartete Fülle stellt bestehende kosmologische Modelle der Galaxienentstehung in den Kinderschuhen des Universums in Frage. Wie Rohan Naidu vom MIT in einer Pressemitteilung der NASA erklärte: „Mit Webb können wir weiter sehen als Menschen jemals zuvor, und es sieht überhaupt nicht so aus, wie wir es vorhergesagt haben, was sowohl herausfordernd als auch aufregend ist.“
Messung der Expansion des Universums
Das Team bestätigte die extreme Entfernung von MoM-z14 durch eine Rotverschiebungsanalyse. Während sich das Universum ausdehnt, dehnt sich das Licht entfernter Objekte in Richtung längerer, rötlicherer Wellenlängen aus – ein Phänomen, das als Rotverschiebung bekannt ist. MoM-z14 weist eine Rotverschiebung von 14,44 auf und übertrifft damit den bisherigen Rekordhalter (JADES-GS-z14-0 bei 14,18). Das bedeutet, dass das Licht, das wir von dieser Galaxie beobachten, über 13,5 Milliarden Jahre gereist ist, um die Erde zu erreichen.
Eine überraschend kompakte Galaxie
MoM-z14 ist relativ klein und hat einen Durchmesser von etwa 240 Lichtjahren – etwa 400 Mal kleiner als die Milchstraße. Trotz ihrer Größe enthält sie eine vergleichbare Masse wie die Kleine Magellansche Wolke, eine Zwerggalaxie, die unsere eigene Galaxie umkreist. Die Forscher beobachteten einen Ausbruch schneller Sternentstehung innerhalb von MoM-z14 und stellten ein hohes Stickstoff-Kohlenstoff-Verhältnis fest, das die Zusammensetzung alter Kugelsternhaufen in der Milchstraße widerspiegelt. Diese Ähnlichkeit legt nahe, dass die Sternentstehungsprozesse möglicherweise bereits in den frühesten Stadien des Universums konsistent waren.
Zukunftsaussichten und Implikationen
Die Entdeckung von MoM-z14 deutet darauf hin, dass eine noch größere Population von Galaxien mit hoher Rotverschiebung auf ihre Entdeckung wartet. Das kommende römische Weltraumteleskop Nancy Grace, das für Weitfeld-Infrarotbeobachtungen konzipiert ist, soll diesen Prozess beschleunigen. Allerdings könnte JWST selbst schon vorher seinen eigenen Rekord brechen, wie die Autoren schlussfolgern: „Bisher unvorstellbare Rotverschiebungen, die sich dem Zeitalter der allerersten Sterne nähern, scheinen nicht mehr weit weg zu sein.“
Bei dieser fortlaufenden Erforschung des frühen Universums geht es nicht nur darum, Rekorde zu brechen; Es geht darum, unser Verständnis darüber, wie sich Galaxien nach dem Urknall gebildet und entwickelt haben, grundlegend neu zu gestalten. Die Daten des JWST zwingen Astronomen dazu, bestehende Theorien neu zu bewerten und neue Möglichkeiten für die Entstehung der kosmischen Struktur in Betracht zu ziehen.
