JWST-Falschfarbenbild eines kleinen Teils des GOODS-Süd-Feldes, wobei JADES-GS-z7-01-QU hervorgehoben ist (Bildnachweis: JADES Collaboration)
Astronomen haben in jüngsten Beobachtungen des James Webb Space Telescope (JWST) die älteste bekannte „tote“ Galaxie entdeckt. Diese Galaxie scheint die aktuellen Modelle des frühen Universums in Frage zu stellen.
Die neu entdeckte Galaxie mit dem Namen JADES-GS-z7-01-QU hat vor mehr als 13 Milliarden Jahren aufgehört, Sterne zu bilden, als das Universum nur 700 Millionen Jahre alt war. Die plötzliche Unterbrechung der Sternentstehung in der Galaxie gibt den Astronomen jedoch Rätsel auf, denn zu dieser Zeit waren Staub und Gas, die für die Bildung von Sternen notwendig sind, im Universum reichlich vorhanden.
„Die ersten paar hundert Millionen Jahre des Universums waren eine sehr aktive Phase, in der viele Gaswolken kollabierten und neue Sterne bildeten“, sagte Tobias Looser, Hauptautor der Studie von der Universität Cambridge, in einer Erklärung. „Galaxien brauchen einen reichen Vorrat an Gas, um neue Sterne zu bilden, und das frühe Universum war wie ein All-you-can-eat-Buffet.“
Daten aus dem JWST Advanced Deep Survey (JADES) zeigen, dass die Galaxie höchstwahrscheinlich einen schnellen Ausbruch der Sternentstehung hatte, der zwischen 30 Millionen und 90 Millionen Jahren dauerte, und dann plötzlich zwischen 10 Millionen und 20 Millionen Jahren vor dem vom JWST beobachteten Zeitpunkt aufhörte, so die Erklärung.
Tote Galaxien – solche, die keine Sterne mehr bilden – wurden schon früher im frühen Universum beobachtet, aber JADES-GS-z7-01-QU ist die bisher älteste derartige Galaxie, die nur 700 Millionen Jahre nach dem Urknall, aus dem das Universum vor 13,8 Milliarden Jahren entstand, entdeckt wurde. Sie ist auch viel kleiner als andere schlafende Galaxien, die zuvor im frühen Universum beobachtet wurden – ein Vorteil der verbesserten Empfindlichkeit des JWST, das kleinere und schwächere Galaxien aufspüren kann.
„Um das frühe Universum zu verstehen, haben wir bisher Modelle verwendet, die auf dem modernen Universum basieren“, sagte Roberto Maiolino, Mitautor der Studie von der University of Cambridge, in der Erklärung. „Aber jetzt, da wir so viel weiter in die Vergangenheit sehen können und beobachten, dass die Sternentstehung in dieser Galaxie so schnell gelöscht wurde, müssen Modelle, die auf dem modernen Universum basieren, möglicherweise überdacht werden.“
Die jüngsten Beobachtungen von JADES-GS-z7-01-QU sind die tiefsten Einblicke in das ferne Universum, die das JWST bisher gewährt hat. Der in der Galaxie beobachtete rasche Ausbruch der Sternentstehung hat möglicherweise das Reservoir an Staub und Gas in der Galaxie erschöpft, aus dem sich neue Sterne bilden.
„Im frühen Universum scheint alles schneller und dramatischer abzulaufen, und das könnte auch für Galaxien gelten, die von einer Sternentstehungsphase in eine ruhende oder abgeschreckte Phase übergehen“, so Looser in der Erklärung.
Da die Astronomen immer noch nicht wissen, warum genau die Sternentstehung der Galaxie aufgehört hat – oder ob die Galaxie jemals wieder zum Leben erwacht ist – planen sie, eine größere Anzahl alter Galaxien zu finden, um die galaktische Entwicklung im frühen Universum besser zu verstehen und genauere Modelle dieser Zeitspanne zu erstellen.
Ihre Ergebnisse wurden am 6. März in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
