James Webb-Weltraumteleskop entdeckt seltene Fünf-Galaxien-Verschmelzung im frühen Universum

Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat eine außergewöhnliche Entdeckung im frühen Universum gemacht: ein System aus mindestens fünf Galaxien, die vor etwa 800 Millionen Jahren nach dem Urknall miteinander verschmelzen. Diese seltene Konstellation, die von Astronomen als „JWST's Quintet“ bezeichnet wird, liefert wertvolle Einblicke in die Entstehung massereicher Galaxien und die Häufigkeit von Mehrfachgalaxienverschmelzungen.

Die Analyse von Daten des JWST und des Hubble-Weltraumteleskops enthüllte, dass diese fünf Galaxien Teil eines größeren Gasnebels sind und durch starke Wasserstoff- und Sauerstoffsignaturen gekennzeichnet sind, die auf eine rege Sternentstehung hindeuten. Die Interaktion zwischen den Galaxien ist so stark, dass eine Brücke aus Materie zwischen zwei von ihnen beobachtet wurde, ähnlich den Gezeitenarmen, die bei Stephan's Quintet zu sehen sind. Die Sternentstehungsrate in JWST's Quintet ist jedoch deutlich höher als in seinem bekannten Gegenstück.

Diese Entdeckung ist von besonderer Bedeutung, da sie die aktuellen kosmologischen Modelle herausfordert. Bisherige Schätzungen gingen davon aus, dass solche Mehrfachverschmelzungen extrem selten sind, mit einer Wahrscheinlichkeit von weniger als 1 %. „Das Finden eines solchen Systems mit fünf physikalisch verbundenen Galaxien ist außergewöhnlich selten, sowohl in aktuellen Simulationen als auch in Beobachtungen“, erklärt Weida Hu, Hauptautorin der Studie und Postdoktorandin an der Texas A&M University. Die schiere Seltenheit dieses Ereignisses deutet darauf hin, dass die Prozesse, die zur Galaxienbildung im frühen Universum führten, möglicherweise aktiver oder häufiger waren als bisher angenommen.

Das System besitzt eine kombinierte Sternmasse, die dem Zehnfachen unserer Sonne entspricht, und die hohe Sternentstehungsrate lässt vermuten, dass sich diese Galaxien in etwa einer Milliarde bis 1,5 Milliarden Jahren nach dem Urknall zu einer massereichen, ruhenden Galaxie entwickeln könnten. Solche ruhenden Galaxien, die keine neue Sternentstehung aufweisen, wurden bereits früher vom JWST im frühen Universum entdeckt, was Fragen über ihre schnelle Entstehung aufwarf. Diese Verschmelzung könnte erklären, wie massereiche ruhende Galaxien durch die Kombination kleinerer Galaxien so schnell entstehen konnten.

Die Beobachtungen des JWST, insbesondere seine Fähigkeit, schwaches Licht aus dem frühen Universum zu erfassen, sind entscheidend für die Charakterisierung dieser komplexen und weit entfernten Systeme. Die Entdeckung von JWST's Quintet ist ein wichtiger Schritt, um die Entwicklung des Kosmos besser zu verstehen und die Mechanismen aufzudecken, die die Struktur des Universums über Milliarden von Jahren geformt haben. Sie unterstreicht die transformative Kraft des JWST bei der Erforschung der kosmischen Geschichte und der Aufdeckung bisher unbekannter Phänomene.