Ein internationales Team von Astronomen hat die Entdeckung der beiden ältesten und am weitesten entfernten Galaxien bekannt gegeben, die bisher bekannt sind. Sie leuchten beide nur 300 Millionen Jahre nach dem Urknall und wurden durch die Leistung des James Webb Space Telescope (JWST) ermöglicht.

Die Galaxien befinden sich in der Nähe des Hubble Ultra Deep Field, einer Tiefseeregion, die vom Hubble-Weltraumteleskop abgebildet wurde und die entferntesten Galaxien zeigt, die zu diesem Zeitpunkt bekannt waren. Die größeren Spiegel und Infrarot-Scans des JWST ermöglichen es den Astronomen, noch tiefer in das Universum zu blicken.

Diese Galaxien stammen aus der ersten halben Milliarde Jahre der kosmischen Geschichte, so dass "wir in einem so frühen Stadium die ersten stellaren Populationen und die charakteristischen Muster der chemischen Elemente, die sie enthalten, untersuchen können", beschrieb Francesco D'Eugenio, Mitglied des Teams, das die Entdeckung gemacht hat, und Forscher am Kavli Institute of Cosmology an der Universität von Cambridge. Die Ergebnisse sind Teil der JWST-Initiative Advanced Deep Deep Extragalactic Survey (JADES), und die neu entdeckten Galaxien wurden als JADES-GS-z14-0 und JADES-GS-z14-1 katalogisiert.

Das Forscherteam konnte eine spektroskopische Durchmusterung der Galaxien durchführen, die es ihnen ermöglichte, ihre Entfernung und die darin enthaltenen chemischen Elemente abzuschätzen. Dies ist möglich, weil chemische Elemente mit Licht bei charakteristischen Wellenlängen wechselwirken.

Und das ist noch nicht alles. Die Ausdehnung des Universums bewirkt, dass das Licht eine Rotverschiebung erfährt. Das ist vergleichbar mit dem Doppler-Effekt, der die Tonhöhe einer Krankenwagensirene verändert, wenn sich das Fahrzeug uns nähert oder entfernt. Im Fall der neu entdeckten Galaxien hat sich ihr Licht zu sehr extremen Wellenlängen verschoben, wie sie noch nie zuvor von Forschern gesehen wurden.

JADES-GS-z14-0 ist zwar klein im Vergleich zur Milchstraße, aber dennoch riesig. Sie hat einen Durchmesser von 1600 Lichtjahren und bildet Sterne mit einer 20-mal schnelleren Rate als unsere ruhige Galaxie. Vor dem JWST erwarteten die Astronomen nicht, dass Galaxien so groß und so schnell wachsen könnten, aber die frühe Existenz von Galaxien wie dieser lässt vermuten, dass sie sehr schnell riesig werden können.

Das JWST ist zum Teil darauf ausgelegt, nach möglichst weit entfernten Galaxien zu suchen, so dass es wahrscheinlich nicht lange dauern wird, bis ein weiteres rekordverdächtiges Ereignis eintritt. Schon bald könnte es Objekte finden, die zeitlich noch näher am Urknall entstanden sind. Wir hätten diese Galaxie auch dann entdeckt, wenn sie zehnmal schwächer gewesen wäre. Das bedeutet, dass wir weitere Beispiele aus dem frühen Universum sehen könnten, wahrscheinlich aus den ersten 200 Millionen Jahren, sagt Brant Robertson, Professor für Astronomie und Astrophysik an der University of California.