James Webb entdeckt frühe Galaxien ähnlich unserer Milchstraße

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Da das James-Webb-Weltraumteleskop auf einige der frühesten Galaxien zurückblickt, hilft es uns, nicht nur etwas über Galaxien zu lernen, die sich stark von unserer eigenen unterscheiden, sondern auch darüber, wie Galaxien, die der Milchstraße ähnlich sind, zuerst entstanden sind. Kürzlich gaben Astronomen bekannt, dass sie Webb verwendet haben, um einige der frühesten Galaxien mit einem Merkmal namens Sternbalken zu entdecken, das sie unserer heutigen Balkenspiralgalaxie ähnelt.

Ein Galaxienbalken bezieht sich auf einen Streifen aus Staub und Gas, der eine Struktur im Zentrum einer Galaxie bildet und auf Bildern häufig als heller Streifen über einer Galaxie sichtbar ist. Es wird angenommen, dass sich diese Strukturen mit zunehmendem Alter einer Galaxie entwickeln, wenn Staub und Gas in Richtung des galaktischen Zentrums gezogen werden. Es war also bemerkenswert, einen Balken in einer Galaxie aus einer sehr frühen Zeit zu sehen, als das Universum 25 % seines heutigen Alters hatte.

Die Fähigkeit von JWST, Galaxien mit hoher Auflösung und längeren Infrarotwellenlängen als Hubble zu kartieren, ermöglicht es ihm, durch Staub zu blicken und die zugrunde liegende Struktur und Masse entfernter Galaxien zu enthüllen. Dies ist auf diesen beiden Bildern der Galaxie EGS23205 zu sehen, wie sie vor etwa 11 Milliarden Jahren aussah. Auf dem HST-Bild (links, aufgenommen mit dem Nahinfrarotfilter) ist die Galaxie kaum mehr als ein scheibenförmiger Fleck, der von Staub verdeckt und vom Glanz junger Sterne beeinflusst wird, aber auf dem entsprechenden JWST-Mittelinfrarotbild (aufgenommen letzten Sommer), ist es eine wunderschöne Spiralgalaxie mit einem klaren Sternbalken.
Zwei Bilder der Galaxie EGS23205 aus der Sicht vor etwa 11 Milliarden Jahren. Auf dem HST-Bild (links, aufgenommen mit dem Nahinfrarotfilter) ist die Galaxie kaum mehr als ein scheibenförmiger Fleck, der von Staub verdeckt und vom Glanz junger Sterne beeinflusst wird, aber auf dem entsprechenden JWST-Mittelinfrarotbild (aufgenommen letzten Sommer), ist es eine wunderschöne Spiralgalaxie mit einem klaren Sternbalken. NASA/CEERS/Universität von Texas in Austin

Ein früheres Bild der Galaxie EGS23205, das von Hubble aufgenommen wurde, war verschmiert und es war schwer, darin irgendwelche Strukturen zu erkennen, aber das neue Bild von Webb zeigt eine helle Balkenstruktur viel deutlicher.

„Ich habe mir diese Daten einmal angesehen und gesagt: ‚Wir lassen alles andere fallen!’“, sagte eine der Forscherinnen, Shardha Jogee von der University of Texas in Austin, in einem Aussage. „Die Balken, die in Hubble-Daten kaum sichtbar sind, tauchten einfach im JWST-Bild auf und zeigten die enorme Kraft des JWST, die zugrunde liegende Struktur in Galaxien zu sehen.“

Eine weitere Galaxie, EGS-24268, wurde ebenfalls von Webb fotografiert und soll vor 11 Milliarden Jahren entstanden sein. Das Auffinden dieser Strukturen in sehr frühen Galaxien ist faszinierend, da dies darauf hindeutet, dass Astronomen ihre Modelle zur Entwicklung von Galaxien anpassen müssen.

Es wird angenommen, dass Balken für die Entwicklung von Galaxien wichtig sind, da sie Gas bewegen und dazu beitragen, die Baumaterialien für die Bildung neuer Sterne bereitzustellen.

„Barren lösen das Lieferkettenproblem in Galaxien“, sagte Jogee. „Genauso wie wir Rohstoffe vom Hafen zu Fabriken im Landesinneren bringen müssen, die neue Produkte herstellen, transportiert eine Bar Gas kraftvoll in die zentrale Region, wo das Gas schnell in neue Sterne umgewandelt wird, mit einer Geschwindigkeit, die normalerweise 10- bis 100-mal schneller ist als in der Rest der Galaxis.“

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