Quanta-Magazin

20. Januar 2023

Das Webb-Teleskop hat in der Vergangenheit überraschend weit entfernte Galaxien im Weltraum und tief in der Vergangenheit entdeckt. Diese vier wurden von einem Team namens JADES untersucht und sind alle weniger als 500 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden.

Samuel Velasco/Quanta Magazine; Quelle: NASA

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20. Januar 2023

Es sollte eine Weile dauern, bis die Risse in der Kosmologie sichtbar werden. Doch als das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) im vergangenen Frühjahr seine Linse öffnete, leuchteten sofort extrem weit entfernte, aber sehr helle Galaxien in das Sichtfeld des Teleskops. „Sie waren einfach unglaublich hell und fielen einfach auf“, sagte Rohan Naidu, ein Astronom am Massachusetts Institute of Technology.

Die scheinbaren Entfernungen der Galaxien von der Erde ließen darauf schließen, dass sie sich viel früher in der Geschichte des Universums gebildet haben, als irgendjemand erwartet hatte. (Je weiter etwas entfernt ist, desto länger ist es her, dass sein Licht aufflammte.) Es gab Zweifel, aber im Dezember bestätigten Astronomen, dass einige der Galaxien tatsächlich so weit entfernt und daher so ursprünglich sind, wie sie scheinen. Die früheste dieser bestätigten Galaxien erstrahlte 330 Millionen Jahre nach dem Urknall und ist damit der neue Rekordhalter für die früheste bekannte Struktur im Universum. Diese Galaxie war eher schwach, aber andere Kandidaten, die lose mit derselben Zeitspanne verknüpft waren, leuchteten bereits hell, was bedeutete, dass sie möglicherweise riesig waren.

Wie konnten Sterne so kurz nach dem Urknall in überhitzten Gaswolken zünden? Wie konnten sie sich hastig in solch riesige, durch die Schwerkraft gebundene Strukturen verweben? Die Entdeckung solch großer, heller, früher Galaxien scheint mit der Entdeckung eines versteinerten Kaninchens in präkambrischen Schichten vergleichbar zu sein. „Zu Beginn gibt es keine großen Dinge. Es dauert eine Weile, bis man zu großen Dingen gelangt“, sagte Mike Boylan-Kolchin, theoretischer Physiker an der University of Texas in Austin.

Astronomen begannen sich zu fragen, ob die Fülle an frühen großen Dingen dem aktuellen Verständnis des Kosmos widerspricht. Einige Forscher und Medien behaupteten, dass die Beobachtungen des Teleskops gegen das Standardmodell der Kosmologie verstießen – einen bewährten Satz von Gleichungen, der als Modell der kalten dunklen Materie Lambda oder ΛCDM bezeichnet wird – und damit auf spannende Weise auf neue kosmische Bestandteile oder geltende Gesetze hindeuteten. Inzwischen ist jedoch klar geworden, dass das ΛCDM-Modell belastbar ist. Anstatt Forscher zu zwingen, die Regeln der Kosmologie neu zu schreiben, veranlassen die JWST-Ergebnisse Astronomen dazu, die Entstehung von Galaxien zu überdenken, insbesondere zu Beginn des Kosmos. Das Teleskop hat die Kosmologie noch nicht durchbrochen, aber das bedeutet nicht, dass der Fall der zu frühen Galaxien alles andere als epochal sein wird.

Um zu verstehen, warum die Entdeckung sehr früher, heller Galaxien überraschend ist, hilft es zu verstehen, was Kosmologen über das Universum wissen – oder zu wissen glauben.

Nach dem Urknall begann sich das junge Universum abzukühlen. Innerhalb weniger Millionen Jahre beruhigte sich das brodelnde Plasma, das den Weltraum füllte, und Elektronen, Protonen und Neutronen vereinigten sich zu Atomen, meist neutralem Wasserstoff. Für einen Zeitraum ungewisser Dauer, der als kosmisches dunkles Zeitalter bekannt ist, herrschte Stille und Dunkelheit. Dann passierte etwas.

Der größte Teil der Materie, die nach dem Urknall auseinanderflog, besteht aus etwas, das wir nicht sehen können, der sogenannten Dunklen Materie. Es hat vor allem anfangs einen mächtigen Einfluss auf den Kosmos ausgeübt. Im Standardbild wurde kalte dunkle Materie (ein Begriff, der unsichtbare, sich langsam bewegende Teilchen bedeutet) wahllos durch den Kosmos geschleudert. In einigen Gebieten war seine Verbreitung dichter und in diesen Regionen begann er zu Klumpen zusammenzufallen. Sichtbare Materie, also Atome, die sich um die Klumpen dunkler Materie gruppieren. Als auch die Atome abkühlten, kondensierten sie schließlich und die ersten Sterne wurden geboren. Diese neuen Strahlungsquellen luden den neutralen Wasserstoff wieder auf, der das Universum während der sogenannten Reionisierungsepoche füllte. Durch die Schwerkraft wuchsen größere und komplexere Strukturen und bildeten ein riesiges kosmisches Galaxiennetz.

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Astronomen der CEERS-Durchmusterung, die das James-Webb-Weltraumteleskop zur Erforschung des frühen Universums nutzen, betrachten ein Mosaik von Bildern des Teleskops in einem Visualisierungslabor an der University of Texas, Austin.

Nolan Zunk/Universität von Texas in Austin

Unterdessen flog immer wieder alles auseinander. Der Astronom Edwin Hubble fand in den 1920er Jahren heraus, dass sich das Universum ausdehnt, und Ende der 1990er Jahre fand sein Namensgeber, das Hubble-Weltraumteleskop, Hinweise darauf, dass sich die Expansion beschleunigt. Stellen Sie sich das Universum als einen Laib Rosinenbrot vor. Es beginnt als eine Mischung aus Mehl, Wasser, Hefe und Rosinen. Wenn Sie diese Zutaten kombinieren, beginnt die Hefe zu atmen und der Laib beginnt zu gehen. Die darin enthaltenen Rosinen – Stellvertreter für Galaxien – dehnen sich mit der Ausdehnung des Laibs immer weiter auseinander.

Das Hubble-Teleskop sah, dass das Brot immer schneller aufsteigt. Die Rosinen fliegen mit einer Geschwindigkeit auseinander, die ihrer Anziehungskraft trotzt. Diese Beschleunigung scheint durch die abstoßende Energie des Weltraums selbst angetrieben zu werden – die sogenannte dunkle Energie, die durch den griechischen Buchstaben Λ (ausgesprochen „Lambda“) dargestellt wird. Setzen Sie Werte für Λ, kalte dunkle Materie sowie reguläre Materie und Strahlung in die Gleichungen von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie ein und Sie erhalten ein Modell dafür, wie sich das Universum entwickelt. Dieses Modell der „Lambda Cold Dark Matter“ (ΛCDM) deckt fast alle Beobachtungen des Kosmos ab.

Eine Möglichkeit, dieses Bild zu testen, besteht darin, sehr weit entfernte Galaxien zu betrachten – gleichbedeutend mit einem Blick zurück in die Zeit der ersten paar hundert Millionen Jahre nach dem gewaltigen Knall, mit dem alles begann. Der Kosmos war damals einfacher und seine Entwicklung leichter mit Vorhersagen zu vergleichen.

Astronomen versuchten erstmals 1995, die frühesten Strukturen des Universums mit dem Hubble-Teleskop zu sehen. Über einen Zeitraum von zehn Tagen machte Hubble 342 Aufnahmen eines leer wirkenden Weltraumflecks im Großen Wagen. Astronomen waren erstaunt über die Fülle, die sich in der tintenschwarzen Dunkelheit verbirgt: Hubble konnte Tausende von Galaxien in unterschiedlichen Entfernungen und Entwicklungsstadien sehen, die bis in viel frühere Zeiten zurückreichen, als irgendjemand erwartet hätte. Hubble entdeckte einige sehr weit entfernte Galaxien – im Jahr 2016 fanden Astronomen die am weitesten entfernte Galaxie namens GN-z11, einen schwachen Fleck, den sie auf 400 Millionen Jahre nach dem Urknall datierten.

Das war überraschend früh für eine Galaxie, aber es stellte keinen Zweifel am ΛCDM-Modell auf, zum Teil, weil die Galaxie winzig ist, mit nur 1 % der Masse der Milchstraße, und zum Teil, weil sie allein stand. Astronomen brauchten ein leistungsstärkeres Teleskop, um herauszufinden, ob GN-z11 ein Sonderling oder Teil einer größeren Population rätselhaft früher Galaxien war, was helfen könnte festzustellen, ob uns ein entscheidender Teil des ΛCDM-Rezepts fehlt.

Dieses Weltraumteleskop der nächsten Generation, benannt nach dem ehemaligen NASA-Leiter James Webb, wurde am Weihnachtstag 2021 gestartet. Sobald JWST kalibriert war, tropfte Licht von frühen Galaxien in seine empfindliche Elektronik. Astronomen veröffentlichten eine Flut von Artikeln, in denen sie beschrieben, was sie sahen.

Das James Webb-Weltraumteleskop, ein Joint Venture von Weltraumagenturen in den Vereinigten Staaten, Europa und Kanada, dessen Entwurf, Bau und Tests Jahrzehnte dauerten, wurde am 25. Dezember 2021 ins All gebracht.

Northrop Grumman

Forscher nutzen eine Version des Doppler-Effekts, um die Entfernung von Objekten zu messen. Dies ist vergleichbar mit der Bestimmung des Standorts eines Krankenwagens anhand seiner Sirene: Die Sirene ertönt höher, wenn sie sich nähert, und dann tiefer, wenn sie sich entfernt. Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto schneller entfernt sie sich von uns, wodurch ihr Licht zu längeren Wellenlängen wird und röter erscheint. Die Größe dieser „Rotverschiebung“ wird als z ausgedrückt, wobei ein gegebener Wert für z angibt, wie lange das Licht eines Objekts zurückgelegt haben muss, um uns zu erreichen.

Eine der ersten Veröffentlichungen zu JWST-Daten stammte von Naidu, dem MIT-Astronomen, und seinen Kollegen, deren Suchalgorithmus eine Galaxie identifizierte, die unerklärlich hell und unerklärlich weit entfernt schien. Naidu nannte es GLASS-z13 und gab damit seine scheinbare Entfernung bei einer Rotverschiebung von 13 an – weiter entfernt als alles, was zuvor gesehen wurde. (Die Rotverschiebung der Galaxie wurde später auf 12,4 herabgesetzt und in GLASS-z12 umbenannt.) Andere Astronomen, die an den verschiedenen JWST-Beobachtungssätzen arbeiteten, meldeten Rotverschiebungswerte von 11 bis 20, darunter eine Galaxie namens CEERS-1749 oder CR2-z17 -1, dessen Licht es offenbar vor 13,7 Milliarden Jahren verlassen hat, nur 220 Millionen Jahre nach dem Urknall – kaum einen Wimpernschlag nach Beginn der kosmischen Zeit.

Diese mutmaßlichen Entdeckungen deuteten darauf hin, dass die nette Geschichte, die als ΛCDM bekannt ist, unvollständig sein könnte. Irgendwie wurden Galaxien sofort riesig. „Im frühen Universum erwartet man keine massereichen Galaxien. Sie hatten keine Zeit, so viele Sterne zu bilden, und sie sind nicht miteinander verschmolzen“, sagte Chris Lovell, Astrophysiker an der University of Portsmouth in England . Tatsächlich analysierten Forscher in einer im November veröffentlichten Studie Computersimulationen von Universen, die dem ΛCDM-Modell unterliegen, und stellten fest, dass die frühen, hellen Galaxien von JWST um eine Größenordnung schwerer waren als diejenigen, die gleichzeitig in den Simulationen entstanden.

Einige Astronomen und Medien behaupteten, dass JWST die Kosmologie durchbrechen würde, aber nicht alle waren davon überzeugt. Ein Problem besteht darin, dass die Vorhersagen von ΛCDM nicht immer eindeutig sind. Während dunkle Materie und dunkle Energie einfach sind, weist sichtbare Materie komplexe Wechselwirkungen und Verhaltensweisen auf, und niemand weiß genau, was in den ersten Jahren nach dem Urknall geschah; Diese frenetischen frühen Zeiten müssen in Computersimulationen angenähert werden. Das andere Problem besteht darin, dass es schwierig ist, genau zu sagen, wie weit Galaxien entfernt sind.

In den Monaten seit den ersten Veröffentlichungen wurde das Alter einiger der angeblich stark rotverschobenen Galaxien überdacht. Einige wurden aufgrund aktualisierter Teleskopkalibrierungen auf spätere Stadien der kosmischen Evolution herabgestuft. CEERS-1749 wird in einer Himmelsregion gefunden, die einen Galaxienhaufen enthält, dessen Licht vor 12,4 Milliarden Jahren emittiert wurde, und Naidu sagt, es sei möglich, dass die Galaxie tatsächlich Teil dieses Haufens ist – ein näherer Eindringling, der mit Staub gefüllt sein könnte, der erzeugt es erscheint rotverschobener als es ist. Laut Naidu ist CEERS-1749 seltsam, egal wie weit es entfernt ist. „Es wäre ein neuer Galaxientyp, von dem wir nichts wussten: eine sehr massearme, winzige Galaxie, in der sich irgendwie viel Staub angesammelt hat, was wir traditionell nicht erwarten“, sagte er. „Vielleicht gibt es diese neuen Arten von Objekten, die unsere Suche nach sehr weit entfernten Galaxien erschweren.“

Jeder wusste, dass die genauesten Entfernungsschätzungen die leistungsfähigsten Fähigkeiten von JWST erfordern würden.

JWST beobachtet Sternenlicht nicht nur durch Photometrie oder Messung der Helligkeit, sondern auch durch Spektroskopie oder Messung der Wellenlängen des Lichts. Wenn eine photometrische Beobachtung wie das Bild eines Gesichts in einer Menschenmenge ist, dann ist eine spektroskopische Beobachtung wie ein DNA-Test, der die Familiengeschichte einer Person aufklären kann. Naidu und andere, die große frühe Galaxien entdeckten, maßen die Rotverschiebung mithilfe von aus der Helligkeit abgeleiteten Messungen – im Wesentlichen betrachteten sie Gesichter in der Menge mit einer wirklich guten Kamera. Diese Methode ist alles andere als wasserdicht. (Bei einem Treffen der American Astronomical Society im Januar witzelten Astronomen, dass vielleicht die Hälfte der frühen Galaxien, die allein mit Photometrie beobachtet wurden, genau gemessen werden könnten.)

Doch Anfang Dezember gaben Kosmologen bekannt, dass sie beide Methoden für vier Galaxien kombiniert hatten. Das Team des JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) suchte nach Galaxien, deren Infrarotlichtspektrum bei einer kritischen Wellenlänge, die als Lyman-Bruch bekannt ist, abrupt abbricht. Dieser Bruch entsteht, weil im Raum zwischen Galaxien schwebender Wasserstoff Licht absorbiert. Aufgrund der anhaltenden Expansion des Universums – des immer größer werdenden Rosinenbrots – wird das Licht entfernter Galaxien verschoben, sodass sich auch die Wellenlänge dieses abrupten Bruchs verschiebt. Wenn das Licht einer Galaxie bei längeren Wellenlängen abzufallen scheint, ist sie weiter entfernt. JADES identifizierte Spektren mit Rotverschiebungen bis zu 13,2, was bedeutet, dass das Licht der Galaxie vor 13,4 Milliarden Jahren emittiert wurde.

Laut Kevin Hainline, einem Astronomen an der University of Arizona, begannen die JADES-Forscher in einer gemeinsamen Slack-Gruppe „auszurasten“, sobald die Daten heruntergeladen wurden. „Es war wie: ‚Oh mein Gott, oh mein Gott, wir haben es geschafft, wir haben es geschafft, wir haben es geschafft!‘“, sagte er. „Diese Spektren sind erst der Anfang dessen, was meiner Meinung nach die Wissenschaft verändern wird, die die Astronomie verändern wird.“

Brant Robertson, ein JADES-Astronom an der University of California in Santa Cruz, sagt, die Ergebnisse zeigten, dass sich das frühe Universum in den ersten Milliarden Jahren schnell veränderte, wobei sich Galaxien zehnmal schneller entwickelten als heute. Es sei vergleichbar mit „einem Kolibri, der ein kleines Lebewesen ist“, sagte er, „aber sein Herz schlägt so schnell, dass er ein ganz anderes Leben führt als andere Lebewesen. Der Herzschlag dieser Galaxien erfolgt in einer viel schnelleren Zeitskala als.“ etwas von der Größe der Milchstraße.

Aber schlugen ihre Herzen zu schnell, als dass ΛCDM es erklären könnte?

Während Astronomen und die Öffentlichkeit die JWST-Bilder bestaunten, begannen Forscher hinter den Kulissen zu arbeiten, um herauszufinden, ob die Galaxien, die in unser Blickfeld blinzeln, ΛCDM wirklich auf den Kopf stellen oder nur dabei helfen, die Zahlen festzulegen, die wir in seine Gleichungen einbauen sollten.

Eine wichtige, aber kaum verstandene Zahl betrifft die Massen der frühesten Galaxien. Kosmologen versuchen, ihre Massen zu bestimmen, um festzustellen, ob sie mit der vom ΛCDM vorhergesagten Zeitlinie des Galaxienwachstums übereinstimmen.

Die Masse einer Galaxie ergibt sich aus ihrer Helligkeit. Aber Megan Donahue, Astrophysikerin an der Michigan State University, sagt, dass die Beziehung zwischen Masse und Helligkeit bestenfalls eine fundierte Vermutung ist, die auf Annahmen basiert, die von bekannten Sternen und gut untersuchten Galaxien stammen.

Eine wichtige Annahme ist, dass Sterne immer innerhalb eines bestimmten statistischen Massenbereichs entstehen, der als anfängliche Massenfunktion (IMF) bezeichnet wird. Dieser IMF-Parameter ist entscheidend für die Bestimmung der Masse einer Galaxie aus Messungen ihrer Helligkeit, da heiße, blaue, schwere Sterne mehr Licht erzeugen, während der Großteil der Masse einer Galaxie typischerweise in kühlen, roten, kleinen Sternen eingeschlossen ist.

Aber es ist möglich, dass der IWF im frühen Universum anders war. Wenn ja, wären die frühen JWST-Galaxien möglicherweise nicht so schwer, wie ihre Helligkeit vermuten lässt; Sie könnten hell, aber leicht sein. Diese Möglichkeit verursacht Kopfschmerzen, da die Änderung dieser grundlegenden Eingabe auf das ΛCDM-Modell Ihnen fast jede gewünschte Antwort liefern könnte. Lovell sagt, einige Astronomen betrachten das Hantieren mit dem IWF als „die Domäne der Bösen“.

Wendy Freedman von der University of Chicago untersucht, wie JWST-Beobachtungen mit dem kosmologischen Standardmodell in Einklang gebracht werden können.

Nancy Wong

„Wenn wir die anfängliche Massenfunktion nicht verstehen, ist das Verständnis von Galaxien bei hoher Rotverschiebung wirklich eine Herausforderung“, sagte Wendy Freedman, Astrophysikerin an der University of Chicago. Ihr Team arbeitet an Beobachtungen und Computersimulationen, die dabei helfen sollen, den IWF in verschiedenen Umgebungen zu lokalisieren.

Im Laufe des Herbstes kamen viele Experten zu dem Schluss, dass Anpassungen des IWF und anderer Faktoren ausreichen könnten, um die sehr alten Galaxien, die auf den Instrumenten des JWST aufleuchten, mit ΛCDM in Einklang zu bringen. „Ich denke, es ist tatsächlich wahrscheinlicher, dass wir diese Beobachtungen innerhalb des Standardparadigmas unterbringen können“, sagte Rachel Somerville, Astrophysikerin am Flatiron Institute (das wie das Quanta Magazine von der Simons Foundation finanziert wird). In diesem Fall sagte sie: „Was wir lernen, ist: Wie schnell können Halos aus [dunkler Materie] das Gas sammeln? Wie schnell können wir dafür sorgen, dass das Gas abkühlt, sich verdichtet und Sterne entstehen? Vielleicht geschieht das im frühen Universum schneller.“ ; vielleicht ist das Gas dichter; vielleicht strömt es irgendwie schneller ein. Ich denke, wir lernen immer noch etwas über diese Prozesse.“

Somerville untersucht auch die Möglichkeit, dass Schwarze Löcher den Babykosmos gestört haben. Astronomen haben etwa eine Milliarde Jahre nach dem Urknall einige leuchtende supermassereiche Schwarze Löcher mit einer Rotverschiebung von 6 oder 7 bemerkt. Es ist schwer vorstellbar, wie sich zu diesem Zeitpunkt Sterne gebildet haben, gestorben sind und dann zu Schwarzen Löchern zusammengebrochen sind, die alles um sie herum aufgefressen haben und begonnen haben, Strahlung auszuspucken.

Aber wenn es in den mutmaßlichen frühen Galaxien Schwarze Löcher gibt, könnte das erklären, warum die Galaxien so hell erscheinen, auch wenn sie eigentlich nicht sehr massereich sind, sagte Somerville.

Einen Tag vor Weihnachten wurde bestätigt, dass ΛCDM zumindest einige der frühen JWST-Galaxien beherbergen kann. Astronomen unter der Leitung von Benjamin Keller von der University of Memphis überprüften eine Handvoll großer Supercomputersimulationen von ΛCDM-Universen und stellten fest, dass die Simulationen Galaxien erzeugen könnten, die so schwer sind wie die vier, die vom JADES-Team spektroskopisch untersucht wurden. (Diese vier sind insbesondere kleiner und dunkler als andere angeblich frühe Galaxien wie GLASS-z12.) In der Analyse des Teams ergaben alle Simulationen Galaxien von der Größe der JADES-Ergebnisse mit einer Rotverschiebung von 10. Eine Simulation könnte solche Galaxien erzeugen bei einer Rotverschiebung von 13, genau wie das, was JADES gesehen hat, und zwei andere könnten die Galaxien bei einer noch höheren Rotverschiebung bilden. Keine der JADES-Galaxien stand im Spannungsfeld zum aktuellen ΛCDM-Paradigma, berichteten Keller und Kollegen am 24. Dezember auf dem Preprint-Server arxiv.org.

Auch wenn ihnen die Kraft fehlt, um das vorherrschende kosmologische Modell zu durchbrechen, weisen die JADES-Galaxien andere besondere Eigenschaften auf. Hainline sagte, ihre Sterne scheinen nicht durch Metalle von zuvor explodierten Sternen verunreinigt zu sein. Dies könnte bedeuten, dass es sich um Sterne der Population III handelt – die sehnsüchtig gesuchte erste Generation von Sternen, die jemals zündeten – und dass sie möglicherweise zur Reionisierung des Universums beitragen. Wenn das wahr ist, dann hat JWST bereits einen Blick zurück auf die mysteriöse Zeit geworfen, als das Universum seinen gegenwärtigen Kurs einschlug.

Die spektroskopische Bestätigung weiterer früher Galaxien könnte in diesem Frühjahr erfolgen, abhängig davon, wie das Zeitverteilungskomitee des JWST die Dinge aufteilt. Eine Beobachtungskampagne namens WDEEP wird gezielt nach Galaxien suchen, die weniger als 300 Millionen Jahre nach dem Urknall liegen. Wenn Forscher die Entfernungen weiterer Galaxien bestätigen und ihre Massen besser abschätzen können, werden sie dazu beitragen, das Schicksal von ΛCDM zu klären.

Viele weitere Beobachtungen sind bereits im Gange, die das Bild für ΛCDM verändern könnten. Freedman, die die anfängliche Massenfunktion untersucht, war eines Nachts um 1 Uhr morgens wach und lud JWST-Daten zu veränderlichen Sternen herunter, die sie als „Standardkerzen“ zur Messung von Entfernungen und Alter verwendet. Diese Messungen könnten dazu beitragen, ein weiteres potenzielles Problem mit ΛCDM, die sogenannte Hubble-Spannung, zu beseitigen. Das Problem besteht darin, dass sich das Universum derzeit offenbar schneller ausdehnt, als ΛCDM für ein 13,8 Milliarden Jahre altes Universum vorhersagt. Kosmologen haben viele mögliche Erklärungen. Einige Kosmologen spekulieren, dass die Dichte der dunklen Energie, die die Expansion des Universums beschleunigt, möglicherweise nicht wie bei ΛCDM konstant ist, sondern sich im Laufe der Zeit ändert. Eine Änderung der Expansionsgeschichte des Universums könnte nicht nur die Hubble-Spannung lösen, sondern auch die Berechnungen des Alters des Universums bei einer bestimmten Rotverschiebung revidieren. JWST könnte eine frühe Galaxie sehen, wie sie beispielsweise 500 Millionen Jahre nach dem Urknall erschien und nicht 300 Millionen. Dann hätten selbst die schwersten mutmaßlichen frühen Galaxien in den Spiegeln von JWST genügend Zeit gehabt, sich zu verschmelzen, sagt Somerville.

Den Astronomen gehen die Superlative aus, wenn sie über die frühen Galaxienergebnisse des JWST sprechen. Sie peppen ihre Gespräche mit Gelächter, Schimpfwörtern und Ausrufen auf, auch wenn sie sich an Carl Sagans Sprichwort erinnern, wie überstrapaziert es auch sein mag, dass außergewöhnliche Behauptungen außergewöhnliche Beweise erfordern. Sie können es kaum erwarten, weitere Bilder und Spektren in die Hände zu bekommen, die ihnen dabei helfen werden, ihre Modelle zu verfeinern oder zu optimieren. „Das sind die besten Probleme“, sagte Boylan-Kolchin, „denn egal, was man bekommt, die Antwort ist interessant.“

Mitwirkender Autor

20. Januar 2023

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