Astronomen haben eine der frühesten jemals beobachteten Barred-Spiral-Galaxien identifiziert, die nur zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall entstanden ist. Die Entdeckung, die mit der Nahinfrarotkamera (NIRCam) des James Webb-Weltraumteleskops gemacht wurde, stellt bestehende Theorien darüber in Frage, wie schnell sich galaktische Strukturen im frühen Universum bildeten.
Entdeckung von COSMOS-74706
Die Galaxie mit dem Namen COSMOS-74706 existierte vor etwa 11,5 Milliarden Jahren und ist damit für eine Balkenspirale außergewöhnlich jung. Balken sind dichte, lineare Strukturen im Zentrum von Galaxien, die aus konzentrierten Sternen und Gas bestehen. Sie fungieren als Kanäle und leiten Material nach innen zum zentralen supermassereichen Schwarzen Loch der Galaxie.
„Diese Galaxie entwickelte sich zwei Milliarden Jahre nach der Geburt des Universums zu Balken“, sagte Daniel Ivanov, ein Doktorand an der University of Pittsburgh, der die Studie leitete.
Implikationen für die galaktische Evolution
Das Vorhandensein eines wohldefinierten Balkens in einer so frühen Galaxie ist von Bedeutung. Sternbalken spielen eine entscheidende Rolle in der galaktischen Entwicklung, indem sie Gas nach innen leiten, was sowohl das Wachstum von Schwarzen Löchern fördert als auch die Sternentstehung in der galaktischen Scheibe unterdrückt. Dass man so früh eine gefunden hat, deutet darauf hin, dass sich diese Strukturen möglicherweise schneller bilden als bisher angenommen.
Frühere Behauptungen über frühe Balkenspiralen waren aufgrund schwächerer Daten weniger schlüssig. Einige basierten auf weniger präzisen Methoden zur Messung der Rotverschiebung, während andere auf durch Gravitationslinsen verzerrte Beobachtungen beruhten – bei denen Licht um massive Objekte herum gebogen wird. Die Galaxie COSMOS-74706 wurde mithilfe der Spektroskopie, einer definitiveren Methode, bestätigt.
Simulationen und Zukunftsforschung
Die Entdeckung stimmt mit einigen Simulationen überein, die vorhersagen, dass sich Balken bereits vor 12,5 Milliarden Jahren (bei Rotverschiebung 5) gebildet haben könnten. Allerdings bleibt es für diese Epoche immer noch ungewöhnlich, was darauf hindeutet, dass der Prozess der Balkenbildung häufiger vorkommt als bisher angenommen.
„Ich war nicht überrascht, so früh in der Entwicklung des Universums eine Balkenspiralgalaxie zu finden“, sagte Ivanov. „Aber grundsätzlich denke ich, dass dies keine Epoche ist, in der man viele dieser Objekte erwartet.“
Das Forscherteam stellte seine Ergebnisse am 8. Januar auf der 247. Tagung der American Astronomical Society vor. Ihre Studie, veröffentlicht unter dem Zitat Daniel Ivanov et al. 2026 Eine Balkenspirale ohne Linse bei zspec>3 wird dazu beitragen, die Zeitpläne für die Balkenbildung einzuschränken und Modelle der galaktischen Entwicklung zu verfeinern.
Die Entdeckung unterstreicht, wie schnell sich Strukturen im frühen Universum bildeten, was Astronomen dazu zwingt, Annahmen über die galaktische Entwicklung zu überdenken.
