In einer neuen Studie hat das James Webb Space Telescope (JWST) der NASA 300 ungewöhnlich helle, mysteriöse Objekte entdeckt, die sich möglicherweise im frühen Universum befinden, eine Entdeckung, die eine potenzielle Herausforderung für bestehende Theorien zur Galaxienentstehung darstellt.

Die Forscher identifizierten diese Kandidatengalaxien durch die Analyse von Infrarotbildern, die mit der Nahinfrarotkamera (NIRCam) und dem Mittelinfrarotinstrument (MIRI) an Bord des Webb-Teleskops aufgenommen wurden. Aufgrund des Expansionseffekts des Universums wird die Wellenlänge des Lichts entfernter Himmelskörper während der Ausbreitung gedehnt, was ein Phänomen der „Rotverschiebung“ ist, das dazu führt, dass sichtbares Licht in den Infrarotbereich wandert. Daher ist die Erkennung von Infrarotlicht für die Untersuchung früher Galaxien von entscheidender Bedeutung.

Das Forschungsteam nutzte die „Dropout-Technik“, um Kandidaten mit hoher Rotverschiebung zu screenen. Diese Methode identifiziert Himmelskörper, die in längeren Wellenlängenbändern sichtbar sind, aber in kürzeren Wellenlängenbändern „verschwinden“, um ihren Grad der Rotverschiebung zu bestimmen und daraus auf ihre Entfernung und ihr Alter zu schließen.

In Ermangelung vollständiger Spektraldaten verwendete das Team Anpassungsmethoden für die spektrale Energieverteilung, um Parameter wie Rotverschiebungswerte, Alter und Massen dieser Objekte abzuschätzen. Obwohl solche hellen Objekte in der Vergangenheit oft mit nahegelegenen Objekten oder anderen Phänomenen verwechselt wurden, deuten die Ergebnisse dieser Studie darauf hin, dass sie wahrscheinlich aus dem frühen Universum stammen.

Sollten nachfolgende Beobachtungen bestätigen, dass einige dieser Objekte zu frühen Galaxien gehören, wird dies Wissenschaftler dazu zwingen, ihre aktuellen Theorien über den Ursprung und die Entwicklung von Galaxien zu überarbeiten. Derzeit hat das Team durch spektroskopische Methoden bestätigt, dass es sich bei einem der Objekte um eine frühe Galaxie handelt, es sind jedoch noch weitere Beobachtungsdaten erforderlich, um eine eindeutige Schlussfolgerung zu ziehen. Die Spektralanalyse kann das Licht von Himmelsobjekten zerlegen und anhand seiner charakteristischen Spektrallinien die Rotverschiebung, die Zusammensetzung und die physikalischen Eigenschaften genau bestimmen. Es handelt sich um eine anerkannte, maßgebliche Nachweismethode in diesem Bereich.