Robert Klatt
Die Astronomie ging bisher davon aus, dass die Entstehung einer Spiralgalaxie mehrere Milliarden Jahre dauert. Nun wurde ein Zwilling der Milchstraße entdeckt, der bereits eine Milliarde Jahre nach dem Urknall existierte. Wieso die komplexe Galaxie so schnell entstehen konnte, ist noch ein Rätsel.
Genf (Schweiz). Ein Großteil der bekannten Galaxien, darunter auch die Milchstraße, sind Spiralgalaxien mit einem Zentrum mit hoher Sternendichte und mehreren Spiralarmen. Wenn neue Galaxien entstehen, ähneln diese zunächst unregelmäßigen Sternenansammlungen und bilden später eine flache Sternenscheibe. In der Astronomie ging man bisher davon aus, dass die ersten Spiralarme einige Milliarden Jahre später entstehen.
Forscher der Universität Genf haben mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) nun eine Spiralgalaxie entdeckt, die rund eine Milliarde Jahre nach dem Urknall entstanden ist.
„Wir hofften, solche massereichen Galaxien aus der Frühzeit des Kosmos zu finden, um zu verstehen, wie sie entstehen und sich entwickeln.“
Die Zhulong (Fackeldrache) genannte Galaxie ist für ihre frühe Entstehung ungewöhnlich groß und massereich. Sie erstreckt sich über rund 600.000 Lichtjahre und umfasst Sterne mit über 100 Milliarden Sonnenmassen. Dies entspricht etwa den Ausmaßen und der Masse der heutigen Milchstraße.
„Diese Galaxie ist damit die beste je im frühen Kosmos gefundene Milchstraßen-Analogie. Sie ähnelt der Milchstraße verblüffend in Form, Größe und stellarer Masse.“
Laut der Publikation im Fachmagazin Astronomy & Astrophysics ist die Morphologie der Spiralgalaxie voll ausgereift. Zhulong ist damit der fernste und früheste bekannte Zwilling der Milchstraße.
„Anders als andere massereiche frühe Galaxien hat sie eine erstaunlich weit entwickelte Morphologie. Sie besitzt einen weitgehend inaktiven klassischen Bulge, eine sternbildende Sternenscheibe und Spiralarme, die die gesamte Galaxie durchziehen.“
Wie die Forscher erklären, ging man zuvor davon aus, dass eine so komplexe Struktur wie die der Spiralgalaxie Zhulong in frühen Galaxien nicht möglich ist.
„Es wird allgemein angenommen, dass es Milliarden Jahre dauert, bis eine Galaxie diese Strukturen ausbilden kann. Zhulong demonstriert nun, dass dies auch innerhalb von weniger als einer Milliarde Jahren stattfinden kann.“
Die Spiralgalaxie muss sich etwa zehnmal schneller entwickeln haben, als das Galaxien im heutigen Universum tun, um ihre Struktur bereits eine Milliarde Jahre nach dem Urknall erreichen zu können. Wieso die Entwicklung so schnell abgelaufen ist, können die Astronomen nicht zweifelsfrei erklären. Sie gehen davon aus, dass eine Verschmelzung mehrerer früherer Galaxien dafür verantwortlich sein könnte. Alternativ könnte die Spiralgalaxie auch durch einen Entwicklungsprozess entstanden sein, der im heutigen Weltraum nicht mehr auftritt oder bisher nicht beobachtet wurde.
„Diese Entdeckung zeigt erneut, wie das Webb-Teleskop unsere Vorstellungen vom frühen Universum fundamental verändert.“
Astronomy & Astrophysics, doi: 10.1051/0004-6361/202453487
