Seit dem Start des James-Webb-Weltraumteleskops im Dezember 2021 waren Astronomen und die Öffentlichkeit gespannt, wie leistungsfähig dieses neue Instrument ist und wie es einige der entferntesten Galaxien sehen konnte, die jemals beobachtet wurden. Einige dieser frühen Ergebnisse wurden jedoch als Spitzenwissenschaft angesehen umstritten da Astronomen aufgrund von Problemen wie der Kalibrierung der Instrumente daran arbeiten, herauszufinden, wie genau die Daten sind.
Eine andere Möglichkeit, die Ergebnisse zu überprüfen, besteht darin, nach unterstützenden Beweisen von anderen Werkzeugen zu suchen, wie z. B. kürzlich durchgeführten Arbeiten mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array oder ALMA, einem bodengestützten Array von Teleskopen in Chile, das das Alter eines sehr weit entfernten bestätigt hat Galaxie mit dem Nachweis von Sauerstoff.
Eine Gruppe von Forschern der Nagoya University und des National Astronomical Observatory of Japan untersuchte eine Galaxie namens GHZ2 oder GLASS-z12, die erstmals in der James Webb GLASS-Durchmusterung identifiziert wurde. Um zu sehen, ob die Galaxie wirklich so alt war, wie sie zu sein schien, verwendeten die Forscher ALMA, um eine Technik namens Spektroskopie durchzuführen, bei der das vom Ziel kommende Licht in verschiedene Wellenlängen zerlegt wird. Dies zeigt, welche Wellenlängen fehlen, weil sie von einem bestimmten Element – in diesem Fall Sauerstoff – absorbiert wurden.
Die Forschung untersuchte die Emissionslinie von Sauerstoff und bestätigte ihre Rotverschiebung, die sich auf die Verschiebung von Licht von einem entfernten Ziel zum roten Ende des Spektrums aufgrund der Expansion des Universums bezieht. Dadurch konnten sie bestätigen, dass die Galaxie GLASS-Z12 extrem alt ist und 367 Millionen Jahre nach dem Urknall zurückreicht.
„Die ersten Bilder des James-Webb-Weltraumteleskops zeigten so viele frühe Galaxien, dass wir dachten, wir müssten seine Ergebnisse mit dem besten Observatorium der Erde testen“, sagte Hauptautor Tom Bakx von der Nagoya University in a Aussage. „Es war eine sehr aufregende Zeit, ein beobachtender Astronom zu sein, und wir konnten den Status der Beobachtungen verfolgen, die die JWST-Ergebnisse in Echtzeit testen werden.“
Der Befund unterstützt die Tatsache, dass die von Webb beobachteten Galaxien einige der ältesten bekannten Galaxien umfassen, was zeigt, wie leistungsfähig unsere Werkzeuge jetzt sind, um auf die frühen Stadien des Universums zurückzublicken.
„Diese tiefen ALMA-Beobachtungen liefern belastbare Beweise für die Existenz von Galaxien in den ersten paar hundert Millionen Jahren nach dem Urknall und bestätigen die überraschenden Ergebnisse der Webb-Beobachtungen“, sagte Jorge Zavala vom National Astronomical Observatory of Japan. „Die Arbeit von JWST hat gerade erst begonnen, aber wir passen unsere Modelle zur Entstehung von Galaxien im frühen Universum bereits an diese Beobachtungen an. Die kombinierte Leistung von Webb und dem Radioteleskop-Array ALMA gibt uns das Selbstvertrauen, unsere kosmischen Horizonte immer näher an die Morgendämmerung des Universums heranzuführen.“
Die Forschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomy Society.
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