Doch kleiner als gedacht Riesengalaxien entpuppen sich als optische Täuschung
29.08.2024, 11:47 Uhr Artikel anhören
Dies ist ein kleiner Teil des Feldes, das von der Nah-Infrarot-Kamera des James-Webb-Weltraumteleskops beobachtet wurde. Es ist voller Galaxien. Das Licht einiger von ihnen war über 13 Milliarden Jahre unterwegs, um das Teleskop zu erreichen.
(Foto: NASA, ESA, CSA, Steve Finkelstein (University of Texas at Austin))
Mit dem James-Webb-Weltraumteleskop entdecken Himmelsforscher im jungen Universum deutlich mehr Galaxien als erwartet. Diese Entdeckung stellte im vergangenen Jahr das kosmologische Standardmodell infrage - doch es handelte sich um eine optische Täuschung.
Zu den Hauptaufgaben des James-Webb-Weltraumteleskops gehört die Entdeckung und Beobachtung der allerersten Galaxien, die sich nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren bildeten. Forschende hatten dabei eher kleine Galaxien erwartet und waren überrascht, als das Teleskop zahlreiche sehr große Galaxien in der kosmischen Frühzeit aufspürte.
Ein so rasches Wachstum der Sternsysteme stand im Widerspruch zu den theoretischen Vorstellungen von unserem Universum, dem kosmologischen Standardmodell. Doch jetzt scheint die Welt der Himmelsforscher und -forscherinnen wieder im Lot zu sein: Wie ein internationales Team im Fachblatt "Astrophysical Journal" berichtet, sind die verdächtigen Galaxien viel kleiner als zunächst angenommen.
Kosmische optische Täuschung
"Wir sehen zwar immer noch mehr Galaxien als erwartet, aber keine von ihnen ist so groß, dass sie unser Modell des Kosmos zerstört", erläutert Katherine Chworowsky von der US-amerikanischen University of Texas. Die vermeintlichen Riesengalaxien entpuppten sich nämlich als optische Täuschung. Die Astrophysikerinnen und Astrophysiker hatten aus der Helligkeit der Galaxien auf die Anzahl ihrer Sterne und damit auf die Menge an Materie, die sie enthalten, geschlossen. Tatsächlich stammt ein Großteil des Lichts dieser Sternsysteme aber nicht von Sternen, sondern von Schwarzen Löchern.
Schon viele der ersten Galaxien haben offenbar ein großes Schwarzes Loch in ihrem Zentrum. Diese Schwarzen Löcher ziehen mit ihrer Schwerkraft Gas aus der Umgebung an. Das Gas sammelt sich, bevor es in die Schwarzen Löcher hineinfällt, in rotierenden Scheiben um die Schwarzen Löcher an und erhitzt sich durch Reibung auf bis zu einer Million Grad. Es ist das Licht dieser heißen Scheiben aus Gas, das die Galaxien so hell erscheinen lässt.
Blick in die Vergangenheit des Universums
Im kosmologischen Standardmodell besteht das Universum nur zu einem kleinen Teil von etwa fünf Prozent aus sichtbarer Materie, also Sternen und Galaxien. Es sind hauptsächlich die mysteriöse Dunkle Materie und die Dunkle Energie, die über das Schicksal des Kosmos entscheiden.
Das Webb-Teleskop empfängt Licht, das bereits vor vielen Milliarden Jahren ausgesendet worden ist - deshalb erlaubt das Weltraumteleskop einen Blick zurück in die kosmische Vergangenheit. Die Beobachtungen von Chworowsky und ihren Kollegen bringen die kosmische Geschichte nun wieder in Einklang mit den Vorhersagen des Standardmodells.
Zumindest so weit in Einklang, dass die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen nicht länger von einer "Krise der Kosmologie" sprechen, wie Steven Finkelstein, Leiter der Forschungsgruppe, betont. Gleichwohl zeigt das Webb-Teleskop im jungen Kosmos immer noch etwa doppelt so viele Galaxien wie erwartet.
"Vielleicht konnten im jungen Kosmos Sterne leichter entstehen als im heutigen Kosmos", spekuliert Chworowsky. Dann wären die Galaxien heller und das Webb-Teleskop könnte sie leichter aufspüren - und deshalb auch mehr von ihnen finden. Folglich müsse nicht das theoretische Modell des Kosmos überarbeitet werden, sondern die Theorie der Sternentstehung im jungen Kosmos, so die Wissenschaftlerin.
Quelle: ntv.de, Rainer Kayser, dpa
