Neue 3D-Visualisierung hebt 5.000 Galaxien hervor, die von Webb in der CEERS-Durchmusterung entdeckt wurden

Originalveröffentlichung am 10.07.2023 zu finden unter: https://webbtelescope.org/news/news-releases

Zusammenfassung: Die Daten zeigen, dass Webb in der Lage ist, Tausende von Galaxien auf einmal abzubilden und zu identifizieren

Das Space Telescope Science Institute’s Office of Public Outreach hat eine neue wissenschaftliche Veranschaulichung von Daten der CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science) Durchmusterung veröffentlicht. Das Video zeigt Webb’s Erkundung der Region, die als Extended Groth Strip bekannt ist, und enthüllt viele Galaxien, die noch nie zuvor gesehen wurden. Es zeigt eine Vielzahl von Galaxien im gesamten Universum und endet mit der Maisie’s Galaxie, die 13,4 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist.

Dieses Video, eine wissenschaftliche Veranschaulichung der Galaxien, die im Rahmen der CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science) Durchmusterung aufgenommen wurden, zeigt ein großes Projekt von NASA’s James-Webb-Weltraumteleskop. Es fliegt an Tausenden von Galaxien vorbei, angefangen bei denen in der Nähe bis hin zu weniger entwickelten Galaxien im weit entfernten Universum, darunter eine, die vor Webb noch nie gesehen wurde.

Das in dieser Veranschaulichung hervorgehobene Gebiet ist ein kleiner Teil des erweiterten Groth Strip, einer Region zwischen den Sternbildern Ursa Major und Boötes, die ursprünglich vom Hubble-Weltraumteleskop zwischen 2004 und 2005 beobachtet wurde. Während diese riesige Region ungefähr 100.000 Galaxien enthält, konzentriert sich die Veranschaulichung auf etwa 5.000 – wobei die nächstgelegenen und komplexeren Galaxien, die zu Beginn gezeigt werden, innerhalb von einigen Milliarden Lichtjahren von der Erde entfernt sind. Im weiteren Verlauf der Veranschaulichung werden Galaxien gezeigt, die weiter von der Erde entfernt sind, und wir sehen verschiedene Stadien der Geschichte und Entwicklung des Universums.

Die am weitesten entfernte Galaxie der Veranschaulichung, die als Maisie’s Galaxie bekannt ist, ist ein Ziel von großem Interesse für Astronomen. Sie entstand etwa 390 Millionen Jahre nach dem Urknall, also vor ungefähr 13,4 Milliarden Jahren. Sie ist nicht nur eine der ersten hellen, extrem weit entfernten Galaxien, die von Webb entdeckt wurden, sondern auch ein Beispiel für eine frühe Galaxie, die nur Webb sehen konnte. Das liegt daran, daß die Instrumente von Webb das Licht dieser frühen Galaxien einfangen können, das durch die Expansion des Universums in den Infrarotbereich verschoben wurde.

„Dieses Observatorium eröffnet uns die Möglichkeit, diesen gesamten Zeitraum zu untersuchen“, sagte Rebecca Larson vom Rochester Institute of Technology in Rochester, New York, eine der Forscherinnen bei der Durchmusterung. „Früher konnten wir Galaxien wie die von Maisie’s nicht untersuchen, weil wir sie nicht sehen konnten. Jetzt sind wir nicht nur in der Lage, sie auf unseren Bildern zu finden, sondern auch herauszufinden, woraus sie bestehen und ob sie sich von den Galaxien unterscheiden, die wir in der Nähe sehen.“

Steven Finkelstein von der University of Texas in Austin, Projektleiter des CEERS-Programms, fügte hinzu: „Diese Beobachtung hat unsere Erwartungen übertroffen. Die schiere Anzahl der Galaxien, die wir im frühen Universum finden, liegt am oberen Ende aller Vorhersagen.“ Die Fähigkeit des Observatoriums, Durchmusterungen wie diese durchzuführen, ist eine Demonstration der Webb-Instrumente, auf die sich Astronomen bei zukünftigen Beobachtungen beziehen können.

Diese Veranschaulichung zeigt nicht nur, wie weit Webb beobachten kann, sondern auch, wie sehr es auf den Errungen-schaften von Hubble aufbaut. In vielen Fällen ermöglichten die Beobachtungen von Hubble zusammen mit den Daten von Webb aus der CEERS-Durchmusterung den Forschern festzustellen, welche Galaxien wirklich weit entfernt waren – die Galaxien des frühen Universums, die von Interesse sind – und welche zwar nahe, aber so staubhaltig waren, daß ihr sichtbares Licht blockiert wurde.

Das nächste Ziel der Forscher ist es, mit diesen Beobachtungen mehr über die Entstehung von Sternen in diesen frühen Galaxien zu erfahren.

„Wir sind es gewohnt, uns Galaxien als gleichmäßig wachsend vorzustellen“, bemerkte Finkelstein. „Aber vielleicht bilden sich diese Sterne wie Feuerwerkskörper. Bilden diese Galaxien mehr Sterne als erwartet? Sind die Sterne, die sie bilden, massereicher als wir erwarten? Diese Daten haben uns die Informationen geliefert, um diese Fragen zu stellen. Jetzt brauchen wir mehr Daten, um die Antworten zu finden.”

Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Observatorium für Weltraumforschung. Webb wird Rätsel in unserem Sonnensystem lösen, einen Blick auf ferne Welten um andere Sterne werfen und die geheimnisvollen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin erforschen. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA und ihrer Partner ESA (Europäische Weltraumorganisation) und CSA (Kanadische Weltraum-organisation).

CEERS: Flug zu Maisie’s Galaxie

Visualisierung: Frank Summers (STScI), Greg Bacon (STScI), Joseph DePasquale (STScI), Leah Hustak (STScI),
Joseph Olmsted (STScI), Alyssa Pagan (STScI)
Wissenschaft: Steve Finkelstein (UT Austin), Rebecca Larson (RIT), Micaela Bagley (UT Austin)
Musik: Maarten Schellekens

Diese 3D- Veranschaulichung zeigt etwa 5.000 Galaxien in einem kleinen Teil der CEERS-Durchmusterung (Cosmic Evolution Early Release Science), die Daten aus einer Region sammelte, die als Extended Groth Strip bekannt ist. Wenn die Kamera von unserem Standpunkt wegfliegt, bedeutet jede Sekunde eine Reise von 200 Millionen Lichtjahren in den Datensatz und einen Blick 200 Millionen Jahre weiter in die Vergangenheit. Das Erscheinungsbild der Galaxien ändert sich, was die Tatsache widerspiegelt, daß weiter entfernte Objekte zu einem früheren Zeitpunkt im Universum gesehen werden, als die Galaxien noch nicht so weit entwickelt waren. Das Video endet bei der Maisie’s Galaxie, die nur 390 Millionen Jahre nach dem Urknall, also vor etwa 13,4 Milliarden Jahren, entstanden ist.