Astronomie: „Galaxientötende Winde“ ließen Galaxien im frühen Kosmos „sterben“

„Galaxientötende Winde“ könnten dafür verantwortlich sein, warum das Weltraumteleskop James Webb im frühen Universum unerwartet viele massive, aber „tote“ Galaxien findet. Das meint zumindest ein internationales Forschungsteam, das genau solch einen Wind entdeckt hat. Gefunden haben sie dessen Spuren bei einer Galaxie, die wir in einem Zustand sehen, den sie eine Milliarde Jahre nach dem Urknall einnimmt. In CRISTAL-02 bilden sich demnach doppelt so schnell Sterne wie in vergleichbaren Galaxien. Sobald sie aber ausbrennen, explodieren sie als Supernovae, welche wiederum jene kräftigen Winde anstoßen, die genau jenes Gas aus der Umgebung räumen, aus dem weitere Sterne entstehen könnten. Die Galaxie könnte deshalb schon in 50 Millionen Jahren sterben, also die Sternentstehung einstellen.

Die „simpelste“ Erklärung

Der Fund könnte eines der großen Rätsel, das die Beobachtungen des Weltraumteleskops James Webb aufgeworfen haben, viel einfacher erklären, als es andere Vorschläge tun würden, sagt das Forschungsteam. Dabei wurde unter anderem spekuliert, dass die Dunkle Energie im frühen Universum viel stärker war. Das hätte das schnellere Wachsen und Sterben von Galaxien erklären sollen. Die Forschungsgruppe um die Astrophysikerin Rebecca Davies meint jetzt, dass genau die Kollision schnell gewachsener Galaxien miteinander jene explosionsartige Sternentstehungsrate verursacht hat, die gleichzeitig ihr Ende eingeleitet hat. Das schnelle Wachstum der Galaxien hätte den frühen Tod dann bedingt, Änderungen an Naturkonstanten wären zur Erklärung nicht nötig.

Untersucht hat die Gruppe CRISTAL-02 nicht nur mit dem Weltraumteleskop James Webb, sondern auch dem internationalen Radioteleskopverbund ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Dabei haben sie eine riesige Wolke aus kaltem Gas entdeckt, die sich aus der Galaxie heraus erstreckt. Das sei das eindeutige Zeichen dafür, dass die Galaxie immense Mengen an Gas verliert, das für die Sternentstehung verloren geht. Gleichzeitig wären die kollidierenden Galaxien, die CRISTAL-02 bilden, kein Einzelfall: Im frühen Universum würden fast die Hälfte aller massereichen Galaxien mit anderen interagieren. Das „deutet darauf hin, dass es sich hier nicht um eine Ausnahme, sondern ein weitverbreitetes kosmisches Phänomen handelt“, sagt Davies.

Schon mit dem Weltraumteleskop Hubble waren unerwartet früh im Universum voll ausgebildete, aber tote Galaxien gefunden worden, in denen jegliche Sternentstehung aufgehört hat. Seit seiner Inbetriebnahme hat sein Nachfolger ähnliche Gebilde entdeckt, nur noch viel früher. Wie genau sie entstanden und abgestorben sind, ist eines der großen Rätsel, das mit dem Weltraumteleskop James Webb gelöst werden soll. Galaxienweite Winde hätten schon länger unter Verdacht gestanden, erklärt das Forschungsteam jetzt. Eine direkte Beobachtung habe aber bislang gefehlt. Das dürfte sich mit CRISTAL-02 jetzt geändert haben. Vorgestellt wird die Entdeckung und deren Tragweite in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

(mho)