Rote Galaxien in der Nacht, eine Freude für Astronomen: Ein Blick auf den „Hubble“.

Galaxien

Von: AAS Nova 25. Mai 2023 2

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JWST-Bilder früher Galaxien haben eine Population flacher, roter, ausgedehnter Scheiben zutage gefördert, die bei früheren Durchmusterungen möglicherweise völlig übersehen wurden.

JWST hat uns einen neuen Blick auf Galaxien ermöglicht, wie sie in den ersten paar Milliarden Jahren des Universums waren. Unter den neu entdeckten Galaxien befindet sich eine Population flacher, roter, ausgedehnter Scheiben, die bei früheren Untersuchungen möglicherweise völlig übersehen wurden.

Um zu verstehen, wie die heutigen Galaxien entstanden sind, müssen wir Galaxien in der fernen Vergangenheit untersuchen. Zu den Galaxien, von denen wir wissen, dass sie bei einer Rotverschiebung (z) von mehr als 2 existierten – bis das Universum etwas mehr als 3 Milliarden Jahre alt war –, gehören massereiche, staubige Galaxien, die mit rasanter Geschwindigkeit Sterne bildeten.

Um die Struktur und Entwicklung dieser Galaxien zu untersuchen, benötigen wir ein Teleskop, das feine Details auflösen kann und empfindlich auf staubrote Photonen reagiert. Das Hubble-Weltraumteleskop verfügt über das entsprechende Auflösungsvermögen, deckt jedoch nicht den erforderlichen Wellenlängenbereich ab. Das Spitzer-Weltraumteleskop konnte die gesuchten Infrarotwellenlängen sehen, war jedoch nicht in der Lage, feine Details zu erkennen. JWST vereint diese beiden Anforderungen und öffnet ein Fenster zum „Hubble-dunklen“ Universum staubiger Galaxien.

In einem kürzlich veröffentlichten Artikel hat ein Team unter der Leitung von Erica Nelson (University of Colorado) über ihre Analyse von JWST-Beobachtungen aus dem Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) Survey berichtet. Diese Untersuchung wurde bei Infrarotwellenlängen von einigen Mikrometern (1 Mikrometer = 10-6 Meter) durchgeführt. Das gleiche von CEERS untersuchte Sichtfeld wurde auch vom Hubble-Weltraumteleskop während der Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS) besucht, obwohl Hubble das Gebiet bei kürzeren Wellenlängen betrachtete.

Nelson und seine Mitarbeiter stellten fest, dass die neuen JWST-Bilder Galaxien enthielten, die in den Hubble-Bildern derselben Region fehlten. Durch die Auswahl von Galaxien mit bestimmten Farbeigenschaften wählte das Team 26 Galaxien aus, die in den JWST-Bildern hell waren, in den Hubble-Bildern jedoch fehlten. Unter diesen neu entdeckten Galaxien befinden sich ein Dutzend, die eher bemerkenswert ausgedehnt als kompakt sind – eine möglicherweise unerforschte Galaxienpopulation, die 1–3 Milliarden Jahre nach dem Urknall existiert.

Diese 12 Galaxien sind in zweierlei Hinsicht überraschend. Erstens sind diese Galaxien nicht nur rot – sie sind auch vom Kern bis zu ihren Außenbezirken rot. Normalerweise stellen wir uns Scheibengalaxien mit rötlichen Kernen vor, die ältere Sterne beherbergen, und bläulichen Spiralarmen, die junge, heiße Sterne beherbergen. Diese neu entdeckten Galaxien sind durch und durch rot, was Nelson und seine Mitarbeiter so interpretieren, dass sie unglaublich staubig sind.

Zweitens sind diese Galaxien bemerkenswert flach und scheinen fast von der Kante gesehen zu werden. Nelson und seine Mitarbeiter vermuten, dass die Farbkriterien, die sie zur Auswahl der Galaxien verwendeten, auf staubige Galaxien ausgerichtet sein könnten, die von der Kante her gesehen werden, da diese röter erscheinen würden als ihre direkten Gegenstücke. Das Team stellt fest, dass sich Galaxien in diesem Größen- und Massenbereich voraussichtlich zu den massereichen Galaxien entwickeln würden, die wir heute sehen, aber das Fehlen einer ausgeprägten zentralen Ausbuchtung von Sternen ist überraschend. Glücklicherweise haben Spektroskopie, Radiowellenbeobachtungen und Simulationen das Potenzial, unser Verständnis dieser seltsamen Galaxien zu verbessern.

„JWST enthüllt eine Population ultraroter, abgeflachter Galaxien bei 2 ≲ z ≲ 6, die zuvor von HST übersehen wurde“, Erica J. Nelson et al. 2023 ApJL948 L18. doi:10.3847/2041-8213/acc1e1

Dieser Beitrag erschien ursprünglich auf AAS Nova und enthält Forschungshighlights aus den Zeitschriften der American Astronomical Society.

mxyzptlk

27. Mai 2023 um 00:10 Uhr

Was für eine faszinierende Entdeckung. Hurra JWST! Welche Entdeckungen stehen diesem fantastischen Observatorium im Orbit bevor?

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Marsmensch-Bachelor

29. Mai 2023 um 19:39 Uhr

Auf dem Bild sehen sie auf jeden Fall rot aus.

Irgendeine Idee, was die kleinen Zahlen bedeuten? Ich gehe davon aus, dass R-sub-e eine Art effektiver Radius ist, aber was ist q?

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