Eine Darstellung des Warping-Raums. Pixelpartikel / iStock
Der Urknall war die Geburt des Universums, aber die kosmische Morgendämmerung der ersten Sterne geschah nicht sofort.
Die ersten Sterne des jungen Universums sind laut einer aktuellen Studie erst 250 bis 350 Millionen Jahre nach dem Urknall entstandenveröffentlicht in der ZeitschriftMonatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
Und diese Entdeckung erschöpfte die Fähigkeiten der Weltraumteleskope Spitzer und Hubble und überließ es dem kommenden James Webb-Weltraumteleskop, die empirischen Grenzen noch näher an den Urknall heranzurücken.
Ein Blick in das Zeitalter der ersten Sterne
Das Forschungsteam analysierte sechs Galaxien, die so weit entfernt sind, dass ihr Leben den größten Teil der Lebensdauer des Universums gebraucht hat, um die Entfernung zur Erde zu überwinden. Das von Großbritannien geleitete Team entdeckte, dass die untersuchten Galaxien aus einer Zeit vor mehr als 13 Milliarden Jahren stammen, als der Kosmos gerade mal 550 Millionen Jahre alt war. Die Forscher werteten Bilder vom Spitzer aus und Hubble-Weltraumteleskope, und berechnete das Alter dieser skrupellos weit entfernten Galaxien zwischen 200 und 300 Millionen Jahren, was die theoretischen Tore öffnete, um zu wissen, wann sich ihre ersten Sterne bildeten, bevor sich die ersten Sterne und Galaxien bildeten", sagte der leitende Studienautor Nicholas Laporte von der University of Cambridge in einer mit einem Embargo versehenen Pressemitteilung, die IE mitgeteilt wurde.
"Der Moment, in dem das Universum zum ersten Mal in Sternenlicht getaucht wurde, ist eine wichtige Aufgabe der Astronomie", fügte Laporte hinzu. "Unsere Beobachtungen deuten darauf hin, dass die kosmische Morgendämmerung zwischen 250 und 350 Millionen Jahren nach dem Beginn des Universums stattfandZum Zeitpunkt ihrer Entstehung wären Galaxien wie die von uns untersuchten ausreichend hell gewesen, um mit dem James Webb-Weltraumteleskop gesehen zu werden." Die Wissenschaftler untersuchten dann das Sternenlicht dieser Galaxien, wie es von Spitzer und Hubble eingefangen wurde, und fokussierten auf eine Markierungin der Energieverteilung, die auf das Vorhandensein von atomarem Wasserstoff in der Atmosphäre des Sterns hinweist. So lernten sie das Alter dieser allerersten Sterne.
Die Grenzen der Astronomie in Richtung des Urknalls zurückschieben
Wasserstoffsignaturen werden stärker, wenn die Sternpopulationen altern, werden jedoch schwächer, wenn die Galaxie ihr milliardstes Jahr überschritten hat. Diese Alters-Wasserstoff-Korrelation ist das Ergebnis massereicher Sterne, die das Signal enthalten, das sehr schnell durch ihren Kernbrennstoff verbrennt und daher vorher stirbt"Dieser Altersindikator wird verwendet, um Sterne in unserer eigenen Nachbarschaft in der Milchstraße zu datieren, aber er kann auch verwendet werden, um extrem entfernte Galaxien zu datieren, die in einer sehr frühen Periode des Universums gesehen wurden", sagte Romain Meyer von der UCLPhysics & Astronomy und dem Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, der auch Co-Autor der Studie war: „Aus diesem Indikator schließen wir, dass unsere Galaxien schon in diesen frühen Zeiten zwischen 200 und 300 Millionen Jahre alt sind."
"In den letzten zehn Jahren haben Astronomen die Grenzen dessen, was wir beobachten können, bis zu einer Zeit verschoben, in der das Universum nur 4% seines heutigen Alters hatte", sagte Professor Richard Ellis von der UCL Physics & Astronomy, der auch Co-Autor der Studie. "Aufgrund der begrenzten Transparenz der Erdatmosphäre und der Fähigkeiten der Weltraumteleskope Hubble und Spitzer sind wir jedoch an unsere Grenzen gestoßen. Wir warten nun gespannt auf den Start des James Webb-Weltraumteleskops, von dem wir glauben, dass esdie Fähigkeit, den kosmischen Boden direkt mitzuerleben." Es scheint passend, dass aktive Teleskope wie Hubble und Spitzer an ihre Grenzen gestoßen sind, indem sie die Zeit im sehr jungen Universum entdeckt haben, als sich die ersten Sterne bildeten. für den Start geplant später in diesem Jahr könnten wir die Grenzen des beobachtbaren Universums noch weiter verschieben und uns dem Beginn von Raum und Zeit nähern während des Urknalls.