Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) überrascht weiterhin die Astronomen. In nur zwei Jahren hat es sehr weit entfernte, aber vor allem extrem leuchtstarke Galaxien aufgedeckt, die unsere gegenwärtigen Theorien in Frage stellen.
Diese Galaxien, die kurz nach dem Urknall beobachtet wurden, leuchten viel heller, als man es für diese Epoche erwartet hätte. Dennoch sagten unsere kosmologischen Modelle voraus, dass die Sternentstehung zu diesem Zeitpunkt langsamer hätte verlaufen müssen.
Künstlerische Darstellung des James-Webb-Weltraumteleskops.
Quelle: NASA
Diese Entdeckungen veranlassen Wissenschaftler, einige Hypothesen zur Galaxienbildung zu überdenken. Tatsächlich könnte die Helligkeit dieser Objekte auf eine viel intensivere Sternentstehung als erwartet hinweisen. Das JWST verwendet die Spektroskopie, um diese fernen Galaxien zu untersuchen. Diese Methode ermöglicht es, das Licht zu analysieren und die Eigenschaften der Sterne und des Gases in diesen Systemen zu bestimmen. Damit können die Forscher die Geheimnisse des frühen Universums entschlüsseln.
Das Standardmodell der Kosmologie, genannt ΛCDM, umfasst drei Hauptkomponenten: gewöhnliche Materie, kalte dunkle Materie und dunkle Energie. Dieses Modell erklärt weitgehend die Entstehung der Galaxien, die wir heute beobachten.
Die Existenz so leuchtstarker und schnell entstandener Galaxien stellt jedoch einige Aspekte dieses Modells in Frage. Es könnten Anpassungen erforderlich sein, wie sich Gas in Sterne verwandelt. Neuere Theorien schlagen sogar vor, dass eine "frühe dunkle Energie" eine Rolle bei dieser beschleunigten Entstehung gespielt haben könnte. Diese Hypothese könnte sowohl das schnelle Wachstum der Galaxien als auch andere Rätsel wie die "Hubble-Spannung" erklären.
Für den Moment "zerstören" diese Galaxien nicht das Universum, aber sie ebnen den Weg für neue Untersuchungen. Das JWST liefert weiterhin wertvolle Daten, und die Astronomen erwarten noch mehr Enthüllungen über unsere kosmischen Ursprünge.
Was ist dunkle Materie?
Dunkle Materie ist eine Art unsichtbarer Materie, die mit den heutigen Instrumenten nicht direkt nachgewiesen werden kann. Sie sendet, absorbiert oder reflektiert kein Licht, was es unmöglich macht, sie mit herkömmlichen Beobachtungsmethoden zu erfassen.
Wissenschaftler wissen jedoch von ihrer Existenz durch ihre gravitativen Wirkungen. Sie macht etwa 85 % der Materie des Universums aus und spielt eine wesentliche Rolle bei der Entstehung und Entwicklung von Galaxien, indem sie eine Gravitationskraft auf die sichtbare Materie ausübt.
Dunkle Materie bleibt eines der größten Rätsel der modernen Kosmologie.
Was ist dunkle Energie?
Dunkle Energie hingegen ist eine Form von Energie, die etwa 68 % des Universums ausmacht. Sie ist verantwortlich für die Beschleunigung der Expansion des Universums – ein Phänomen, das in den 1990er Jahren durch die Beobachtung entfernter Supernovae entdeckt wurde.
Im Gegensatz zu dunkler Materie interagiert dunkle Energie nicht auf herkömmliche Weise mit der Gravitation. Sie wirkt vielmehr als abstoßende Kraft, die das Universum dazu bringt, sich immer schneller auszudehnen.
Obwohl dunkle Energie ein grundlegendes Konzept im aktuellen kosmologischen Modell ist, bleibt ihre genaue Natur weitgehend unverstanden.