JWST bricht den Rekord für die entfernteste jemals entdeckte Galaxie: ScienceAlert

Es wurde bestätigt, dass Licht, das über 13,4 Milliarden Jahre gereist ist, um unsere Nachbarschaft im Weltraum zu erreichen, aus der ältesten und am weitesten entfernten Galaxie stammt, die jemals entdeckt wurde.

Damit befindet sich das am weitesten entfernte dieser vier sehr jungen Objekte am Anfang des Universums, kurz nach dem Urknall – einer Zeit, als das Universum noch dunstig und trüb war und die ersten Lichtstrahlen die Dunkelheit durchdrangen.

So ausführlich sind die JWSTDurch lange spektroskopische Beobachtungen können Forscher nicht nur die Entfernung messen, die das Licht dieser Galaxien zurücklegt, sondern auch einige der Eigenschaften der Galaxien ableiten.

„Zum ersten Mal haben wir Galaxien nur 350 Millionen Jahre nach dem Urknall entdeckt und können uns ihrer fantastischen Entfernungen absolut sicher sein“, sagt Astronom Brant Robertson von der University of California in Santa Cruz.

„Diese ersten Galaxien in Bildern von so atemberaubender Schönheit zu finden, ist ein besonderes Erlebnis.“

Früher als je zuvor einen Blick ins Universum werfen zu können, war eine der größten Hoffnungen, die in das JWST gesetzt wurden. Unser Verständnis der ersten Milliarde Jahre nach dem Urknall ist äußerst begrenzt, und die Entdeckung immer älterer Objekte kann helfen, Licht auf diese entscheidende prägende Zeit zu werfen.

Wir haben Modelle, die beschreiben, wie sich die Ereignisse entwickelt haben. Wir glauben, dass das Universum vor der Geburt der ersten Sterne mit undurchsichtiger Materie gefüllt war; jegliches Licht wurde von freien Elektronen gestreut und konnte nicht frei fließen.

Diese Teilchen vereinigten sich allmählich, um neutralen Wasserstoff zu bilden; Als sich die Sterne zu bilden begannen, ionisierten sie den Wasserstoff und das Licht leuchtete. Dieser Prozess wurde etwa 1 Milliarde Jahre nach der Geburt des Universums abgeschlossen.

Das Licht dieser Objekte ist sehr schwach, da es sehr weit gereist ist. Und aufgrund der Expansion des Universums wurde es erheblich in das längere, rötere Ende des Spektrums gestreckt, ein Phänomen, das als Rotverschiebung bekannt ist.

Das JWST ist das leistungsstärkste Teleskop, das jemals in den Weltraum gebracht wurde, und es ist auf Infrarot- und Nahinfrarotlicht spezialisiert – entwickelt, um dieses rotverschobene Licht nach besten Kräften zu erkennen.

Um eine zuverlässige Rotverschiebung zu erhalten, muss Licht in seine einzelnen Wellenlängen zerlegt werden, eine Technik, die als Spektroskopie bekannt ist. Ein Forscherteam hat das Licht der NIRCam von JWST in neun Wellenlängenbereiche zerlegt und sich dabei auf vier Galaxien mit hohen Rotverschiebungen konzentriert, von denen zwei zuerst von Hubble identifiziert wurden.

Die neuen JWST-Daten bestätigen, dass diese beiden Galaxien tatsächlich zu den am weitesten entfernten gehören, die jemals entdeckt wurden – und die anderen beiden sind sogar noch weiter entfernt.

„Es war entscheidend zu beweisen, dass diese Galaxien tatsächlich das frühe Universum bewohnen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass nähere Galaxien sich als sehr weit entfernte Galaxien tarnen“, fügte er hinzu. sagt die Astronomin Emma Curtis-Lake von der University of Hertfordshire in Großbritannien.

„Das Spektrum zu sehen, wie wir es uns erhofft hatten, bestätigt, dass sich diese Galaxien am Rand unseres Sichtfelds befinden, einige weiter entfernt, als Hubble sehen konnte! Das ist eine äußerst aufregende Errungenschaft für die Mission.“

Die beiden Hubble-Galaxien haben Rotverschiebungen von 10,38 und 11,58. Die neuen JWST-Funde haben Rotverschiebungen von 12,63 und 13,20 – letzteres ist etwa 13,5 Milliarden Lichtjahre entfernt.

Andere Kandidaten für höhere Rotverschiebungen werden derzeit untersucht, müssen aber noch bestätigt werden. Wenn man bedenkt, dass JWST noch nicht einmal sechs Monate in Betrieb ist, wird es wahrscheinlich nicht lange dauern, bis der Rekord gebrochen ist.

Aber in der Zwischenzeit gibt es viel zu tun. Die Beobachtungen, die uns diese fernen Galaxien im Rahmen des JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) lieferten, sammelten insgesamt 28 Stunden lang Daten aus einer Region des Weltraums in und um die berühmten Hubble Ultratieffeld.

Dieses Licht wird uns viel über die Bedingungen des frühen Universums und über die Entstehung der ersten Sterne und Galaxien verraten können.

„Mit diesen Messungen können wir die intrinsische Leuchtkraft von Galaxien kennen und bestimmen, wie viele Sterne sie haben“, sagt Robertson.

„Jetzt können wir damit beginnen, wirklich zu unterscheiden, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit zusammensetzen.“

Forscher werden ihre Ergebnisse auf der STScI präsentieren Erste wissenschaftliche Ergebnisse des JWST Konferenz. Beide vorgedruckten Dokumente können gelesen werden hier und hier.