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James Webb: Ruhende und isolierte Zwerggalaxie entdeckt

Pearls DG ist ganz anders, als die astronomische Fachwelt vermutet hat. Die Zwerggalaxie wurde in Daten des Weltraumteleskops James Webb entdeckt. 
/ Patrick Klapetz
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Die Pearls-DG-Galaxie (blau = F090W + F150W, grün = F200W + 0,5 × F277W, rot = 0,5 × F277W+F356W+F444W) (Bild: T. Carleton, T. Ellsworth-Bowers, R. A. Windhorst, et all.)
Die Pearls-DG-Galaxie (blau = F090W + F150W, grün = F200W + 0,5 × F277W, rot = 0,5 × F277W+F356W+F444W) Bild: T. Carleton, T. Ellsworth-Bowers, R. A. Windhorst, et all.

Auf Aufnahmen des Weltraumteleskops James Webb (JWST) hat ein astronomisches Forschungsteam eine rätselhafte Zwerggalaxie entdeckt(öffnet im neuen Fenster) . Galaxien sind durch die Schwerkraft miteinander verbunden und bestehen aus Sternen und Planeten sowie riesigen Wolken aus Staub und Gas und dunkler Materie . Doch Pearlsdg (zur verbesserten Lesbarkeit: Pearls DG) weise nicht die üblichen Merkmale einer Zwerggalaxie auf, die man erwarten würde, erklärt das Forschungsteam.

Zwerggalaxien sind die am häufigsten vorkommenden Galaxien im Universum. Sie zeichnen sich durch ihre geringe Größe und ihre schwache Leuchtkraft aus – deswegen der Name. Sie haben weniger als 100 Millionen Sterne, im Gegensatz zu Galaxien wie der Milchstraße . Dort gibt es fast 200 Milliarden Sterne – also das 2.000-Fache.

Pearl DG: isoliert und ruhend

Pearls DG interagiert nicht mit einer nahe gelegenen Galaxie. Bei ihr scheint es sich um eine isolierte, ruhende Galaxie zu handeln. Normalerweise bilden solche fernen Zwerggalaxien weiterhin Sterne – diese aber nicht.

"Diese Art von isolierten, ruhenden Zwerggalaxien hat man bisher nur in relativ wenigen Fällen gesehen. Die Tatsache, dass wir dieses Objekt sehen, hilft uns also, unsere Theorien zur Galaxienentstehung zu verbessern" , erklärte Tim Carleton in einer Pressemitteilung der Arizona State University(öffnet im neuen Fenster) . Er hatte die Galaxie entdeckt – auch wenn sie kein Primärziel der Beobachtung war.

In den Aufnahmen des Weltraumteleskops sind zumindest einige helle Sterne zu sehen. Anhand ihrer Helligkeit konnte das Team die Entfernung der Sterne auf 98 Millionen Lichtjahre bestimmen. Sie gehören damit zu den weitesten entfernten Sternen ihres Typs, die je beobachtet wurden.

Die Untersuchung des Weltraums

Die Beobachtung fand während des Pearls-Projektes statt, dessen Akronym für extragalaktische Spitzengebiete für die Wissenschaft der Reionisierungsepoche(öffnet im neuen Fenster) und Linsenoptik (Prime Extragalactic Areas for Reionization and Lensing Science) steht.

Mit der Nah-Infrarot-Kamera (Nircam) des JWST konnten die einzelnen Sterne in dieser weit entfernten Galaxie wie unter einem Mikroskop identifiziert werden. Für diese Beobachtung kamen jedoch weitere Geräte zum Einsatz. Dazu gehörten Archivbilder der Weltraumteleskope Galex(öffnet im neuen Fenster) und Spitzer der US-Raumfahrtbehörde Nasa sowie bodengebundene Bilder der SDSS-Durchmusterung (Sloan Digital Sky Survey) und der Kamera Dcals (Dark Energy Camera Legacy Survey). 


Dass Pearls DG isoliert ist und mit keiner anderen Galaxie interagiert, wurde mit dem optischen Spektrografen DeVeney am Lowell Discovery Telescope (Flagstaff, Arizona) bewiesen. Mit den spektroskopischen Daten wird das Licht astronomischer Objekte in seine einzelnen Komponenten zerlegt. Dadurch zeichnen sich spezifische Wellenlängenverschiebungen ab, die etwa Informationen über die Bewegung von Pearls DG liefern.

Diese Entdeckung verändert das Verständnis der astronomischen Fachwelt darüber, wie Galaxien entstehen und sich entwickeln. "Das widersprach absolut den Erwartungen in Bezug auf eine solche Zwerggalaxie" , sagte Carleton.


Zur Studie

Die Studie wurde am 29. Januar 2024 in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters veröffentlicht: Pearls: A Potentially Isolated Quiescent Dwarf Galaxy with a Tip of the Red Giant Branch Distance of 30 Mpc(öffnet im neuen Fenster) (sinngemäß: Eine möglicherweise isolierte, ruhende Zwerggalaxie mit einer Entfernung von 30 Mpc – gemessen mit der Spitze des Roten Riesenastes).


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