Blick in die ferne Vergangenheit wirft Fragen zur Galaxien-Entwicklung auf
Astronomen haben das Licht einer Galaxie aufgefangen, das vor 13,1 Milliarden Jahren ausgesendet wurde. Die Erkenntnisse sind überraschend und stellen das in Frage, was bisher zur Entwicklung von Galaxien bekannt war.
Das Licht dieser Galaxie wurde vor über 13 Milliarden Jahre ausgesendet, damals war sie 700 Millionen Jahre "jung". Die Entdeckung ist kurios.
Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Rowland et al./ESO/J. Dunlop et al. Ack.: CASU, CALET
Galaxien haben eine lange Entwicklungsgeschichte hinter sich. Die chaotischen und ungleichmäßigen Formen, die Forscherinnen und Forscher im frühen Universum beobachteten, entwickelten sich langsam zu den geordneten Galaxien, die wir heute kennen. „Nach unserem Verständnis der Galaxienbildung erwarten wir, dass die meisten frühen Galaxien klein und chaotisch sind“, erklärt Jacqueline Hodge, Astronomin an der Universität Leiden und Mitautorin einer neuen Studie. Doch eine besondere Entdeckung stellt dieses Modell der langsamen Evolution infrage.
Die rotierende Scheibengalaxie REBELS-25
REBELS-25 ist die am weitesten entfernte rotierende Scheibengalaxie, die jemals entdeckt wurde. Astronom*innen haben das Licht dieser Galaxie gemessen, das vor rund 13,1 Mrd. Jahren ausgesendet wurde, als das Universum gerade einmal 700 Mio. Jahre alt war. Diese geordnete Rotation so kurz nach dem Urknall war eine große Überraschung. Bislang ging man davon aus, dass solch komplexe Strukturen Milliarden Jahre zur Entwicklung benötigen.
Lucie Rowland, Doktorandin an der Universität Leiden und Erstautorin der Studie, unterstreicht die Bedeutung dieser Entdeckung: „Eine Galaxie zu sehen, die unserer eigenen Milchstraße so ähnlich ist und stark rotiert, stellt unser Verständnis dafür infrage, wie schnell sich Galaxien im frühen Universum zu den geordneten Galaxien des heutigen Kosmos entwickeln.“
ALMA liefert überraschende Daten
Die erste Entdeckung von REBELS-25 gelang bei früheren Beobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in der chilenischen Atacama-Wüste. Doch die Daten waren zunächst nicht präzise genug, um klare Aussagen über die Rotation der Galaxie zu treffen. Daher führte das Forschungsteam Nachbeobachtungen mit höherer Auflösung durch, um die Bewegung und Struktur von REBELS-25 zu untersuchen.
„ALMA ist das einzige existierende Teleskop, das über eine ausreichende Empfindlichkeit und Auflösung verfügt“, sagt Renske Smit, Forscherin an der Liverpool John Moores University und Mitautorin der Studie. Diese Nachbeobachtungen bestätigten die rekordverdächtige Struktur der Galaxie.
Fortschrittlichere Strukturen als erwartet
REBELS-25 zeigt Merkmale, die für das frühe Universum völlig unerwartet sind. Neben der rotierenden Scheibe deuten die Daten auf die Anwesenheit von Spiralarmen und einem zentralen Balken hin – Strukturen, die wir eher in weit entwickelten Galaxien wie unserer Milchstraße erwarten würden. „Zusätzliche Hinweise auf weiter entwickelte Strukturen zu finden, wäre eine aufregende Entdeckung“, erklärt Rowland weiter. Sollten sich diese Strukturen bestätigen, wäre REBELS-25 die entfernteste Galaxie mit derart fortgeschrittenen Merkmalen.
Auswirkungen auf unser Verständnis der Galaxienentwicklung
Diese Entdeckung fordert das bisherige Modell der Galaxienbildung heraus. Bislang glaubte man, dass Galaxien über Milliarden Jahre von chaotischen Klumpen zu geordneten Strukturen heranwachsen. Die schnelle Entwicklung von REBELS-25 könnte darauf hindeuten, dass einige Galaxien im frühen Universum viel schneller als erwartet zu geordneten Strukturen heranwuchsen.
Weitere Beobachtungen sind notwendig, um die Strukturen von REBELS-25 genauer zu untersuchen. Die Forschenden hoffen, mit zukünftigen Missionen zusätzliche Details über diese Galaxie und andere frühe, rotierende Galaxien zu enthüllen. Solche Entdeckungen könnten das Verständnis der Galaxienbildung und der Entwicklung des Universums insgesamt revolutionieren.
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