JWST misst Sauerstoffanstieg im frühen Universum

Mit neuen Daten des James Webb Space Telescope haben Astronomen die Häufigkeit von Sauerstoff im frühen Universum gemessen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Sauerstoffmenge in Galaxien innerhalb von 500-700 Millionen Jahren nach der Entstehung des Universums rasch anstieg und seitdem konstant blieb, wie in heutigen Galaxien beobachtet wird. Dieses frühe Auftreten von Sauerstoff spricht dafür, dass die für Leben notwendigen Elemente früher präsent waren als erwartet.

Im jungen Universum, kurz nach dem Urknall, existierten nur leichte Elemente wie Wasserstoff, Helium und Lithium. Schwerere Elemente wie Sauerstoff wurden nachfolgend durch Kernfusionsreaktionen in Sternen gebildet und in die Galaxien verstreut, hauptsächlich durch Ereignisse wie Supernova-Explosionen. Dieser laufende Prozess der Elementsynthese entfaltete sich während der gesamten Geschichte des Universums und schuf die unterschiedlichen Elemente, aus denen die Welt und die lebenden Organismen um uns herum bestehen.

Ein Forschungsteam unter Leitung von Kimihiko Nakajima vom National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) nutzte Daten des James Webb Space Telescope (JWST), um den Sauerstoffanteil in 138 Galaxien zu messen, die in den ersten zwei Milliarden Jahren nach dem Urknall existierten. Das Team stellte fest, dass der Großteil der Galaxien Sauerstoffhäufigkeiten ähnlich wie heutige Galaxien aufwies. Aber von den sieben jüngsten Galaxien in der Stichprobe – jenen, die existierten, als das Universum erst 500-700 Millionen Jahre alt war – besaßen sechs ungefähr die Hälfte des vorhergesagten Sauerstoffanteils.

Diese rasche Zunahme des Sauerstoffanteils trat früher auf als Astronomen erwartet hatten. Das deutet darauf hin, dass Leben im Universum früher entstanden sein könnte als bislang angenommen, da die notwendigen Bestandteile wie Sauerstoff bereits im jungen Universum verfügbar waren.

Studie: „JWST Census for the Mass-Metallicity Star-Formation Relations at z=4-10 with the Self-Consistent Flux Calibration and the Proper Metallicity Calibrators“ von Nakajima et al.

Quelle

(THK)