James Webb entdeckt Hinweise auf die großräumige Struktur des Universums

Eskere Guru

Wenn man das Universum in einem ausreichend großen Maßstab betrachtet, sind die Milliarden Galaxien da draußen nicht zufällig verstreut. Stattdessen bilden sie eine Struktur aus Galaxien und dem Gas zwischen ihnen, die in einem geometrischen Muster zu Filamenten verbunden sind. Diese Struktur ist als kosmisches Netz bekannt und entstand durch die Bedingungen am Anfang des beobachtbaren Universums während des Urknalls.

Das James-Webb-Weltraumteleskop entdeckte kürzlich einige der frühesten Beweise für dieses Netz und identifizierte einige extrem alte Galaxien, die nur 830 Millionen Jahre nach dem Urknall beobachtet wurden und zu einem Filament geformt sind.

Eine Anordnung von 10 entfernten Galaxien, markiert durch acht weiße Kreise in einer diagonalen, fadenförmigen Linie.
Dieses tiefe Galaxienfeld von Webbs NIRCam (Near-Infrared Camera) zeigt eine Anordnung von zehn entfernten Galaxien, die durch acht weiße Kreise in einer diagonalen, fadenförmigen Linie markiert sind. (Zwei der Kreise enthalten mehr als eine Galaxie.) Dieses 3 Millionen Lichtjahre lange Filament wird von einem sehr weit entfernten und leuchtenden Quasar verankert – einer Galaxie mit einem aktiven, supermassiven Schwarzen Loch in seinem Kern. Der Quasar mit der Bezeichnung J0305-3150 erscheint in der Mitte des Clusters aus drei Kreisen auf der rechten Seite des Bildes. Seine Helligkeit übertrifft die seiner Muttergalaxie. Die 10 markierten Galaxien existierten nur 830 Millionen Jahre nach dem Urknall. Das Team geht davon aus, dass sich das Filament schließlich zu einem massiven Galaxienhaufen entwickeln wird. Bild NASA, ESA, CSA, Feige Wang (Universität von Arizona); Bildverarbeitung Joseph DePasquale (STScI)

Forscher verwendeten Webbs NIRCam-Instrument, um den Faden von zehn sehr frühen Galaxien zu identifizieren, die in einer Struktur von fast drei Millionen Lichtjahren Länge aneinandergereiht sind. Mit der Zeit wird das Filament weitere Galaxien anziehen und zu einem Galaxienhaufen werden.

„Ich war überrascht, wie lang und schmal dieses Filament ist“, sagte der Forscher Xiaohui Fan von der University of Arizona in einer Erklärung . „Ich hatte erwartet, etwas zu finden, aber eine so lange, ausgesprochen dünne Struktur hatte ich nicht erwartet.“

Die Forscher untersuchten auch die Entwicklung von Schwarzen Löchern und beobachteten acht Galaxien mit hellen aktiven supermassereichen Schwarzen Löchern in ihrem Herzen, sogenannten Quasaren . Obwohl sie ebenfalls aus den frühen Stadien des Universums stammen, haben einige dieser Schwarzen Löcher bis zu zwei Milliarden Mal die Masse unserer Sonne, und Forscher versuchen herauszufinden, wie sie so schnell so groß werden konnten. Diese Wachstumsrate erfordert, dass sich ein bereits massives Schwarzes Loch von riesigen Mengen an Materie in der Nähe ernährt.

„Diese beispiellosen Beobachtungen liefern wichtige Hinweise darauf, wie Schwarze Löcher zusammengesetzt sind“, sagte Forscher Jinyi Yang von der University of Arizona. „Wir haben herausgefunden, dass sich diese Schwarzen Löcher in massereichen jungen Galaxien befinden, die das Treibstoffreservoir für ihr Wachstum darstellen.“

Die Ergebnisse werden in zwei Artikeln im Astrophysical Journal veröffentlicht.