Wie kann eine Galaxie so frĂŒh in der Geschichte des Universums erlöschen? Astronomen sind besonders fasziniert von diesen massereichen Galaxien, die, obwohl jung, scheinbar jede Sternentstehung eingestellt haben. Hinter dieser scheinbaren Ruhe verbergen sich oft sehr aktive interne Prozesse, die zu ihrem vorzeitigen Aussterben fĂŒhren.
KĂŒrzlich hat ein Forscherteam seine Aufmerksamkeit auf die Galaxie GS-10578 gerichtet, die den Spitznamen "Pablos Galaxie" trĂ€gt, in Anerkennung des Astronomen, der sie detailliert untersucht hat. Sie ist so weit entfernt, dass ihr Licht etwa 11 Milliarden Jahre zu uns unterwegs war. Wir sehen sie daher so, wie sie kurz nach dem Urknall war, was sie zu einem wertvollen Zeugen der frĂŒhen kosmischen Epochen macht.
Die junge Galaxie GS-10578, beobachtet vom JWST, ihres Gases beraubt durch ihr supermassives Schwarzes Loch. Bildnachweis: JADES collaboration
Um diese Frage zu klĂ€ren, nutzten die Wissenschaftler zwei Hightech-Instrumente: das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) und das ALMA-Radioteleskopnetzwerk. WĂ€hrend das JWST detaillierte Bilder der Struktur und Sternentstehungsgeschichte der Galaxie aufnahm, wurde ALMA genutzt, um nach Spuren von kaltem Gas zu suchen, das fĂŒr die Geburt neuer Sterne essenziell ist â und das von der Atacama-WĂŒste in Chile aus.
Trotz dieser BemĂŒhungen konnte ALMA in Pablos Galaxie praktisch kein kaltes Gas nachweisen. Diese Abwesenheit ist signifikant und zeigt, dass die Galaxie ihre VorrĂ€te an Rohmaterial fĂŒr die Sternentstehung aufgebraucht hat. Jan Scholtz, ein Mitglied des Teams, schĂ€tzt, dass diese Nicht-Erkennung auf eine fortschreitende Verarmung hindeutet, als ob die Galaxie ĂŒber die Zeit hinweg eine Reihe kleiner Verluste erlitten hĂ€tte.
Der HauptverdĂ€chtige hinter dieser Situation ist das supermassive Schwarze Loch im Herzen der Galaxie. Es stöĂt aktiv Gas mit sehr hohen Geschwindigkeiten aus und verhindert so, dass diese Materie zurĂŒckfĂ€llt und die Sternentstehung nĂ€hrt. Dieser Mechanismus funktioniert wie eine langsame Aushungerung, bei der das Schwarze Loch regelmĂ€Ăig die Zufuhr von Brennstoff unterbricht und so ein allmĂ€hliches Ende der stellaren AktivitĂ€t verursacht.
Die Beobachtungen zeigen tatsĂ€chlich, dass das Schwarze Loch wiederholte Zyklen von GasauswĂŒrfen durchlaufen hat. Francesco D'Eugenio, Mitverantwortlicher der Studie, weist darauf hin, dass dies erklĂ€rt, warum die Galaxie vor etwa 400 Millionen Jahren aufgehört hat, Sterne zu bilden, wĂ€hrend sie ein ruhiges Erscheinungsbild beibehielt. Diese wiederkehrenden Episoden halten die Galaxie in einem Zustand der Entbehrung und blockieren jeglichen Nachschub an Gas.
Dieser Fortschritt erklĂ€rt teilweise, warum das JWST viele Galaxien identifiziert hat, die im jungen Universum alt erscheinen. Er deutet darauf hin, dass vergleichbare Prozesse hĂ€ufig sein könnten und zur Existenz massereicher, inaktiver Galaxien in weit zurĂŒckliegenden Epochen beitragen. Astronomen planen bereits, die Beobachtungen mit dem Duo JWST-ALMA fortzusetzen, um weitere FĂ€lle zu untersuchen und unser VerstĂ€ndnis der galaktischen Evolution zu verfeinern.