Astronomen des Cosmic Dawn Center haben die Natur der dichtesten Region von Galaxien enthüllt, die im Weltraum zu sehen ist James-Webb-Teleskop im frühen Universum. Wissenschaftler glauben, dass es sich um den Vorläufer einer riesigen, der Milchstraße ähnlichen Galaxie handeln könnte, die entdeckt wurde, während sie dabei war, kleinere Galaxien zu einem Haufen zusammenzufassen. Diese Entdeckung fördert unser Verständnis der Galaxienentstehung.
Nach heutigem Verständnis der Strukturbildung im Universum entstehen Galaxien hierarchisch, wenn sich im sehr frühen Universum erstmals kleine Strukturen bilden. Schließlich verschmelzen sie und bilden größere Strukturen. Diese Theorie wird durch Computersimulationen gestützt und durch Beobachtungen von Galaxien bestätigt.
Um zu beobachten, wie sich die frühesten Strukturen zusammensetzen, versuchen Astronomen, tiefer in die Vergangenheit und damit so weit wie möglich zurückzublicken. Aber diese Quellen sind sehr klein und schwach, daher erfordert die Erkennung fortschrittliche Technologie. In einer neuen Studie haben Wissenschaftler sozusagen den Vorfahren dessen entdeckt, was jetzt vermutlich massiv ist Galaxis wie die Milchstraße. Diese Gruppe kleinerer Galaxien mit dem Namen CGG-z5 wurde von einem Beobachtungsprogramm namens CEERS mit dem James-Webb-Weltraumteleskop entdeckt.
CGG-z5 wurde mithilfe des GalCluster-Codes entdeckt, der von Nicolai Sillassen vom Cosmic Dawn Center erstellt wurde. „Ich habe während meines Studiums eine Software entwickelt, um diese Art von Struktur zu erkennen, und jetzt haben wir sie auf Daten aus dem CEERS-Programm angewendet“, sagt Nicolai Sillassen, der beim Testen seiner Software bereits eine ähnliche, aber nähere Gruppe von Galaxien gefunden hat.
Die hellsten Vertreter der Galaxiengruppe wurden zuvor mit Hilfe eines Weltraumteleskops entdeckt Hubble. Aber das Programm Prost ergab neue und kleinere Teilnehmer. „Die anderen Elemente der Gruppe sind klein und schwach. Ohne die hohe Empfindlichkeit und räumliche Auflösung von James Webb hätten wir sie einfach nicht entdecken können“, sagen die Forscher.
Was genau die "Zukunft" der Galaxiengruppe CGG-z5 sein wird, ist derzeit schwer zu sagen. Anstatt eine einzelne Galaxie zu bilden, kann sich die Gruppe später zu einem großen Cluster entwickeln Galaxien. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Vertreter des Clusters tatsächlich nicht so dicht angeordnet sind, wie es scheint, sondern Teil einer fadenförmigen Struktur sind. Genauere Beobachtungen mittels Spektroskopie sind erforderlich, um zwischen diesen Szenarien zu unterscheiden. Und jetzt kommen Computer zur Rettung Simulation.
„Um die Natur und Entwicklung von CGG-z5 besser zu verstehen, haben wir nach ähnlichen Strukturen für groß angelegte Simulationen gesucht“, sagen die Forscher. „Und sie fanden 14 Strukturen, die den physikalischen Eigenschaften der beobachteten CGG-z5-Gruppe sehr ähnlich sind, und verfolgten dann die Entwicklung dieser Strukturen im Laufe der Zeit in Simulationen, beginnend mit dem frühen Universum und endend mit der gegenwärtigen Ära.“
Obwohl die genaue Entwicklung der 14 Strukturen unterschiedlich ist, teilen sie das gleiche Schicksal: Nach etwa 0,5 bis 1 Milliarde Jahren verschmelzen sie zu einer einzigen Galaxie, die, wenn das Universum die Hälfte seines heutigen Alters erreicht, eine vergleichbare Masse haben wird Die Milchstraße. „Unter Berücksichtigung der Vorhersagen der Simulationen können wir davon ausgehen, dass das CGG-z5-System einen ähnlichen Evolutionspfad verfolgen wird und dass wir den Prozess der Verschmelzung kleiner Galaxien zu einer massiven Galaxie aufgezeichnet haben“, sagen die Wissenschaftler.
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