Irgendetwas stimmt mit unseren kosmologischen Modellen nicht, und zwar mit etwas so Grundlegendem wie Sauerstoff. Zwei unabhängige Astronomenteams haben dieses Element gerade in der am weitesten entfernten bekannten Galaxie entdeckt, JADES-GS-z14-0in einer solchen Entfernung, dass Sein Licht brauchte satte 13,4 Milliarden Jahre, um uns zu erreichen.
Wir beobachten im Wesentlichen eine Galaxie, wie sie aussah, als das Universum gerade einmal 300 Millionen Jahre alt war. mickrige 2 % seines heutigen Alters. Aber hier ist das Problem: Es sollte nicht so viel Sauerstoff vorhanden sein. Es ist, als würde man einen 14-jährigen Jungen finden, der zwei Meter groß ist und einen Vollbart hat. Unsere Vorstellung vom Wachstum und der Reifung primordialer Galaxien muss überarbeitet werden. und zwar schnell.
Die am weitesten entfernte Galaxie, eine überraschende und unerwartete Reife
Die Entdeckung, die in zwei getrennten Studien berichtet wurde, wurde ermöglicht durch dieAtacama Large Millimeter / Submillimeter Array (SEELE), davon dieEuropäische Südsternwarte (ESO) ist Partner. Was bedeutet das alles? Galaxien sind zu Beginn ihrer Existenz typischerweise voller junger Sterne, die hauptsächlich aus leichten Elementen wie Wasserstoff und Helium bestehen. Erst im Laufe der Zeit, wenn sich diese Sterne entwickeln und sterben, entstehen und gehen schwerere Elemente wie Sauerstoff verloren.
Forscher waren immer davon ausgegangen, dass das Universum mit 300 Millionen Jahren noch zu jung sei, um Galaxien zu beherbergen, die reich an schweren Elementen sind. Die beiden ALMA-Studien zeigen jedoch, dass Diese Urgalaxie verfügt über etwa zehnmal mehr schwere Elemente als erwartet. Und das ist kein kleines Detail: Im Gegenteil. Im Grunde handelt es sich dabei um die Entdeckung, dass unsere Vorstellung von der Sternentwicklung die ganze Zeit über spektakulär falsch war.
Es ist, als würde man dort, wo man nur Kinder erwarten würde, einen Teenager finden.
So beschreibt er die Entdeckung Sander Schouws, Doktorand an derObservatorium Leiden, in den Niederlanden und Erstautor der niederländischen Studie, akzeptierte zur Veröffentlichung am Das astrophysikalische Tagebuch.
Eine außergewöhnliche Präzision
Der Nachweis von Sauerstoff revolutionierte nicht nur unser Verständnis der Galaxienentstehung, sondern ermöglichte es den Astronomen auch, die Entfernung zu JADES-GS-z14-0 mit beispielloser Präzision zu bestimmen: wir sprechen hier von einer Unsicherheit von lediglich 0,005 %. Um Ihnen eine Vorstellung zu geben: Das entspricht einer Genauigkeit von 5 Zentimetern über eine Distanz von einem Kilometer.
Slang Popping, ESO-Astronom amEuropäisches ALMA-Regionalzentrum Der nicht an den Studien beteiligte Wissenschaftler gibt zu: „Ich war wirklich überrascht von diesem eindeutigen Sauerstoffnachweis. Er deutet darauf hin, dass sich Galaxien nach dem Urknall möglicherweise schneller bilden als bisher angenommen.“
„Ich war von den unerwarteten Ergebnissen überrascht, weil sie einen neuen Blick auf die frühen Stadien der Galaxienentwicklung eröffneten“, sagt er. Stefano Carniani, von der Scuola Normale Superiore in Pisa, Italien, und Hauptautor des anderen Artikels, der
akzeptiert zur Veröffentlichung am
Astronomie & Astrophysik .
Synergie zwischen Teleskopen
Wenn die Galaxie ursprünglich mit dem Weltraumteleskop entdeckt wurde James Webbbenötigte ALMA, um die enorme Entfernung zu bestätigen und genau zu bestimmen. Diese Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Instrumenten zeigt, wie wichtig der Multiinstrumentenansatz in der modernen Astronomie ist.
Es ist nicht nur eine faszinierende Entdeckung; Aus der entferntesten Galaxie ertönt ein lautes Klingeln, das uns dazu zwingt, darüber nachzudenken, wie schnell sich Galaxien im frühen Universum gebildet haben. Unsere kosmologischen Modelle müssen möglicherweise ernsthaft überarbeitet werden. und ich habe das Gefühl, dass dies immer nur der Anfang eines neuen Verständnisses unseres Universums ist.
