Sechs der ältesten und massereichsten Galaxien, die der Hubble-Nachfolger, das James-Webb-Teleskop, bisher aufgespürt hat, scheinen größer und reifer zu sein, als sie angesichts ihres Standorts im Universum sein sollten. Davor haben Forscher gewarnt.
James-Webb-Teleskop: „Befinden uns auf ungewissem Terrain“
Die neuen Erkenntnisse bauen laut The Independent auf früheren Forschungen auf. Darin berichteten Wissenschaftler*innen, dass die Galaxien, obwohl sie aus den Anfängen des Universums stammen, genauso ausgereift waren wie unsere eigene Milchstraße.
Nun ist eine neue Arbeit in Nature Astronomy erschienen, die diese Ergebnisse bestätigt. Dazu unterzog man den besagten Galaxien einer Art „Stresstest“, um besser zu verstehen, wie sie entstanden sind. Sollten sich die Forschenden dabei nicht geirrt haben, könnte es sein, dass uns einige grundlegende Informationen über das Universum fehlen.
„Wenn die Massen stimmen, dann befinden wir uns auf unbekanntem Terrain. Wir brauchen etwas ganz Neues über die Entstehung von Galaxien oder eine Änderung der Kosmologie. Eine der extremsten Möglichkeiten ist, dass sich das Universum kurz nach dem Urknall schneller ausdehnte als wir vorhersagen, was neue Kräfte und Teilchen erfordern könnte.“
Mike Boylan-Kolchin (University of Texas in Austin, Autor der Studie)
Forschende stehen vor einem Dilemma
Die Studie von Professor Mike Boylan-Kolchin von der University of Texas legt nahe, dass die Informationen des James-Webb-Teleskops ein tiefgreifendes Dilemma mit sich bringen. So könnten die Daten darauf hindeuten, dass etwas mit dem Paradigma der dunklen Energie und der kalten dunklen Materie, oder ΛCDM, nicht stimmt. Dieses leitet die Kosmologie allerdings schon seit Jahrzehnten an.
Das ΛCDM-Modell bzw. Lambda-CDM-Modell ist ein kosmologisches Modell. In der Grundform beschreibt es anhand von nur sechs Parametern die Entwicklung des Universums seit dem Urknall.
Normalerweise wandeln Galaxien etwa 10 Prozent ihres Gases in Sterne um. Die neu entdeckten Galaxien müssten jedoch fast ihr gesamtes Gas dafür aufwenden. Das ist zwar theoretisch möglich. Gleichzeitig stellt es eine Abweichung von dem dar, was Wissenschaftler*innen bisher erwartet hätten.
Weitere Beobachtungen der Galaxien sollten ihr Alter und ihre Masse besser klären. Dabei könnten sich einige Fehler herauskristallisieren. Zum Beispiel, dass supermassive schwarze Löcher in ihrem Zentrum die Galaxien aufheizen, so dass sie massereicher aussehen, als sie sind. Oder, dass sie tatsächlich aus einer späteren Zeit stammen als erwartet, aber aufgrund von Abbildungsproblemen nur älter aussehen.
Quellen: „Stress testing ΛCDM with high-redshift galaxy candidates“ (Nature Astronomy, 2023), The Independent
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