J. Spilker/S. Doyle/NASA/ESA/CSA
Astronomen haben mit dem Webb-Teleskop komplexe organische Moleküle in einer mehr als 12 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie entdeckt. Die Galaxie stimmt nahezu perfekt mit einer zweiten Galaxie überein, die 3 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Webb hat die Vordergrundgalaxie in Blau eingefangen, während die weiter entfernte Hintergrundgalaxie in Rot war. Partikel erscheinen orange.
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Astronomen haben mit dem James Webb-Weltraumteleskop die am weitesten entfernten bekannten organischen Moleküle im Universum entdeckt. Es ist das erste Mal, dass Webb komplexe Moleküle im fernen Universum entdeckt hat.
Komplexe Moleküle wurden in einer Galaxie namens SPT0418-47 gefunden, die mehr als 12 Milliarden Menschen entfernt liegt Lichtjahre weit.
Diese Entdeckung wirft Licht auf die chemischen Reaktionen, die in den ältesten Galaxien des Universums stattfanden, und auf deren Zusammenhang mit der Sternentstehung.
Auf der Erde sind die Moleküle, sogenannte polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, in Rauch, Ruß, Smog, Motorabgasen und Waldbränden zu finden.
Die Basis organischer Moleküle ist Kohlenstoff, der als einer der Bausteine des Lebens gilt, da er ein wesentlicher Bestandteil davon ist Die Aminosäuren, aus denen Proteine bestehen.
Eine detaillierte Studie zu den Ergebnissen wurde am Montag in der Zeitschrift veröffentlicht Natur.
Das Licht der staubigen Galaxie begann, durch das Universum zu wandern, als das Universum weniger als 1,5 Milliarden Jahre alt war, also gerade einmal 10 % seines heutigen Alters von 13,8 Milliarden Jahren. Die Galaxie wurde erstmals 2013 vom South Pole Telescope der National Science Foundation beobachtet. Andere Observatorien, wie das Hubble-Weltraumteleskop und Die Atacama-Gruppe ist Millimeter/Meter groß seitdem in Chile.
Aber die Infrarotfähigkeiten des Webb-Teleskops, das für das menschliche Auge unsichtbares Licht sehen und durch kosmischen Staub blicken kann, konnten neue Details über die Galaxie erfassen. Und das Weltraumobservatorium erhielt Hilfe von einem Phänomen namens Gravitationslinse.
S. Doyle / J. Spilker
Die vom Webb-Teleskop entdeckte Galaxie weist einen Einsteinring auf, der durch ein Phänomen namens Gravitationslinseneffekt verursacht wird, das auftritt, wenn zwei Galaxien aus unserer Sicht auf der Erde nahezu perfekt parallel sind.
„Diese Vergrößerung tritt auf, wenn zwei Galaxien aus der Sicht der Erde nahezu perfekt ausgerichtet sind und das Licht der Hintergrundgalaxie durch die Vordergrundgalaxie verzerrt und vergrößert wird, sodass eine ringartige Form entsteht, die als Einstein-Ring bekannt ist“, sagte Studienkoordinator. Autor Joaquin. Vieira, Professor für Astronomie und Physik an der University of Illinois, Urbana-Champaign, in einer Erklärung.
Der Gravitationslinseneffekt wurde ursprünglich in Albert Einsteins Relativitätstheorie vorhergesagt.
„Durch die Kombination von Webbs erstaunlichen Fähigkeiten mit unserer natürlichen ‚kosmischen Lupe‘ konnten wir mehr Details sehen, als wir es sonst könnten.“ Der leitende Studienautor Justin Spilker, Assistenzprofessor für Physik und Astronomie an der Texas A&M University, sagte in einer Erklärung.
„Diese Vergrößerungsstufe hat unser Interesse überhaupt erst geweckt, diese Galaxie mit Webb zu betrachten, denn sie ermöglicht es uns wirklich, all die reichen Details dessen zu sehen, was eine Galaxie im frühen Universum ausmacht, die wir nicht haben konnten.“ „Anders gemacht“, sagte Spilker. Er ist außerdem Mitglied des George B. and Cynthia Woods Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy an der Texas A&M University.
Astronomen entdeckten die Signatur organischer Moleküle durch sorgfältige Analyse von Webbs Daten. Teilchen kommen im Weltraum häufig vor.
Hier auf der Erde sind sie Teil der krebserregenden Kohlenwasserstoffemissionen, die zur Verschmutzung der Atmosphäre des Planeten beitragen.
Bisher dachten Astronomen, PAHs seien ein Zeichen der Sternentstehung, weil sie die großen Partikel in der Nähe heller junger Sterne bemerkten. Webbs Daten zeigten jedoch, dass das Vorhandensein dieser Teilchen möglicherweise kein Hinweis auf die Geburt von Sternen in der Frühzeit des Universums war.
„Dank der hochauflösenden Bilder von Webb haben wir viele Regionen mit Rauch, aber keiner Sternentstehung gefunden, und andere, in denen sich neue Sterne bilden, aber kein Rauch“, sagte Spilker.
Die unerwartete Entdeckung hilft Astronomen dabei, Antworten auf einige offene Fragen zum Beginn des Universums zu finden.
„Entdeckungen wie diese sind genau das, wofür Webb geschaffen wurde: die frühen Stadien des Universums auf neue und aufregende Weise zu verstehen“, sagte der Co-Autor der Studie, Kedar Phadke, ein Doktorand der Astronomie an der University of Illinois, Urbana-Champaign ein Statement. . „Es ist erstaunlich, dass wir Milliarden von Lichtjahren entfernte Moleküle identifizieren können, die wir hier auf der Erde kennen, auch wenn sie auf eine Weise erscheinen, die uns nicht gefällt, wie Smog und Rauch. Es ist auch eine aussagekräftige Aussage über Webbs erstaunliche Fähigkeiten, die wir haben.“ noch nie zuvor gehabt.
Die Forscher freuen sich darauf, Webbs Fähigkeiten in Zukunft bei der Suche nach weiter entfernten Galaxien weiter zu demonstrieren.
„Nachdem wir nun erstmals gezeigt haben, dass dies möglich ist, freuen wir uns darauf zu verstehen, ob es wirklich stimmt, dass dort, wo Rauch ist, auch Feuer ist“, sagte Spilker. „Vielleicht können wir Galaxien finden, die so klein sind, dass komplexe Teilchen wie diese noch keine Zeit hatten, sich im Vakuum des Weltraums zu bilden, sodass Galaxien alle aus Feuer bestehen und keinen Rauch haben. Der einzige Weg, sicher zu sein, besteht darin, nachzuschauen.“ bei mehr Galaxien und hoffentlich weiter von diesen Galaxien entfernt sein.
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