Eine massive Galaxie, die weniger als zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall entstand, rotiert nicht um sich selbst. Dieses Exemplar namens XMM-VID1-2075 widerspricht allen Erwartungen der Astronomen.
Den klassischen Modellen zufolge erlangen Galaxien während ihrer Entstehung eine natürliche Rotation, verursacht durch die Schwerkraft und die einströmenden Gasströme. Dennoch scheint diese ferne Galaxie insgesamt bewegungslos, ohne eine kollektive Rotation.
Die Galaxie XMM-VID1-2075
Schon vor der detaillierten Untersuchung durch das James-Webb-Teleskop hatte die Galaxie XMM-VID1-2075 die Forscher fasziniert. Mit Hilfe des Keck-Observatoriums auf Hawaii entdeckten sie, dass sie bereits sehr massereich war und ein Mehrfaches der Masse unserer eigenen Milchstraße enthielt. Zudem hatte sie aufgehört, neue Sterne zu bilden – ein Zustand, der normalerweise mit wesentlich älteren Galaxien assoziiert wird.
Das James-Webb-Teleskop ermöglichte es, die inneren Bewegungen der Galaxie genauer zu messen. Von drei untersuchten Galaxien derselben Epoche rotierte eine deutlich, eine andere zeigte unregelmäßige Bewegungen, und XMM-VID1-2075 wies zufällige Verschiebungen ohne klar definierte Gesamtrotation auf. Dieses Profil entspricht bestimmten sehr massiven lokalen Galaxien, aber sein Auftreten so früh im Universum überrascht.
Um diese fehlende Rotation zu erklären, ziehen die Astronomen ein Szenario einer großen Kollision mit einer anderen, in entgegengesetzter Richtung rotierenden Galaxie in Betracht. Ein solcher Zusammenstoß könnte die globale Rotationsbewegung aufgehoben haben. Die Bilder von Webb zeigen zudem einen Lichtüberschuss auf einer Seite, was auf die Anwesenheit eines in Wechselwirkung stehenden Begleitobjekts hindeuten könnte.
Die Forscher planen nun, nach weiteren ähnlichen Galaxien im jungen Universum zu suchen. Durch den Vergleich ihrer Entdeckungen mit Computersimulationen hoffen sie, besser zu verstehen, wie sich Galaxien nach dem Urknall entwickelt haben.
Was ist ein 'slow rotator'?
Im astronomischen Jargon bezeichnet ein 'slow rotator' (oder Langsamrotator) eine Galaxie, deren Sterne sich nicht geordnet um eine zentrale Achse drehen. Im Gegensatz zu Spiralgalaxien wie der Milchstraße, in denen die Sterne eine klar definierte Kreisbewegung aufweisen, zeigen die Slow Rotators zufällige Bahnen. Dieses Verhalten ist oft das Ergebnis mehrerer Verschmelzungen zwischen Galaxien, die die ursprüngliche Rotation verwischt haben.
Im Allgemeinen sind diese Galaxien massereich und alt. Ihre Entdeckung im jungen Universum, weniger als 2 Milliarden Jahre nach dem Urknall, stellt die akzeptierten Zeiträume für diese Prozesse in Frage. Die Astronomen müssen nun herausfinden, ob diese Galaxie eine Ausnahme ist oder ein Zeichen dafür, dass galaktische Verschmelzungen im frühen Kosmos häufiger waren.
Die Beobachtungen des James-Webb-Teleskops sind entscheidend, um diese Objekte zu identifizieren, da ihr schwaches Licht und ihre geringe Größe sie für frühere Teleskope unsichtbar machten. Durch die Kartierung der inneren Bewegungen ermöglicht Webb die Unterscheidung von Slow Rotators und klassisch rotierenden Galaxien.
Quelle: Nature Astronomy