Astronomen haben mit dem James-Webb-Weltraumteleskop eines der rätselhaftesten Geheimnisse der Astronomie aufgedeckt – warum das Licht von Wasserstoffatomen, das eigentlich durch Gas blockiert werden sollte, in den Galaxien des frühen Universums beobachtet wird.
Dies weist auf das Vorhandensein schwacher Lyman-Alpha-Strahlung hin, Licht, das von Wasserstoffatomen emittiert wird, was die Forscher mit dem NIRCam-Instrument nachweisen konnten. Die gewonnenen Daten und moderne Computersimulationen von Galaxien ermöglichten den Nachweis, dass die Quelle dieser Strahlung in der Verschmelzung von Galaxien liegt.
Der Prozess wurde von Studienautor Callum Witten erklärt: „Eines der größten Rätsel ist die Entdeckung der Strahlung, die von Wasserstoffatomen im frühen Universum ausgeht, die durch das nach dem Urknall gebildete neutrale Gas vollständig blockiert werden sollten.“ Es wurden viele Hypothesen aufgestellt, um diese Strahlung zu erklären …“
Beobachtungen mit dem James-Webb-Teleskop lösten kleinere, schwächere Galaxien in der Nähe der hellen Galaxien auf, in denen die Wasserstoffemission nachgewiesen wurde. Teammitglied Sergio Martin-Alvarez weist darauf hin: „Wo Hubble nur eine große Galaxie sah, sieht James Webb eine Ansammlung kleiner, interagierender Galaxien, und dies hatte enorme Auswirkungen auf unser Verständnis der unerwarteten Wasserstoffemissionen einiger früher Galaxien.“
Die gleichzeitige Nutzung von Daten des James-Webb-Teleskops und Computermodellen ermöglicht es Astronomen, weiterhin langjährige Rätsel über das frühe Universum zu lösen. Sie fanden heraus, dass die schnelle Ansammlung von Sternmasse durch Galaxienverschmelzungen zu einer starken Wasserstoffemission führt und die Emission dieser Strahlung durch Kanäle erleichtert, die von der Fülle an neutralem Gas befreit sind. Somit bietet die hohe Häufigkeit der Verschmelzung bisher unbeobachteter kleiner Galaxien eine überzeugende Lösung für das seit langem bestehende Rätsel der frühen Wasserstoffemission.
Das Team plant zusätzliche Beobachtungen von Galaxien in verschiedenen Stadien der Verschmelzung, um weiterhin ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie Wasserstoffstrahlung aus diesen interagierenden Systemen freigesetzt wird.
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