NASA macht ungewöhnliche Entdeckung in chemisch primitiver Galaxie

Bei der fraglichen Galaxie handelt es sich um Sextans A, eine Zwerggalaxie, die etwa vier Millionen Lichtjahre entfernt ist. Sie weist eine geringe Metallizität auf, die nur drei bis sieben Prozent der Metallizität unserer Sonne entspricht. In der Astrophysik beschreibt der Begriff Metallizität das Vorkommen von Elementen, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind. Damit ähnelt Sextans A in ihrer Zusammensetzung jenen Galaxien, die das frühe Universum füllten.

Das frühe Universum bestand nämlich fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium. Schwerere Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Silicium und Eisen entstanden erst später und wurden durch Supernova-Explosionen im Universum verteilt. Dies entspricht dem aktuellen Verständnis der Astronomen über die Entwicklung des Universums.

In zwei aktuellen Begleitstudien, die durch das Webb-Teleskop der NASA unterstützt wurden, fanden Astronomen jedoch metallischen Eisenstaub und Siliziumkarbid in Sextans A, die von alternden Sternen produziert wurden. Eine der Studien wurde im Astrophysical Journal veröffentlicht. In dieser speziellen Untersuchung wurde ein Stern identifiziert, der Staubkörner formt, die fast vollständig aus Eisen bestehen. Dies kam überraschend, da Sextans A eigentlich nicht reich genug an Metallen ist, um diesen Prozess zu ermöglichen.

Zudem wurde festgestellt, dass einige der Sterne Siliziumkarbid (SiC) produzieren. Bei den Sternen, die den Eisenstaub und das Siliziumkarbid hervorbringen, handelt es sich um sogenannte AGB-Sterne (Asymptotic Giant Branch). Dies sind aufgeblähte Sterne, die sich in einer späten Phase ihres Lebenszyklus befinden.

Die Begleitstudie, die sich derzeit im Peer-Review-Verfahren befindet, hat polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) entdeckt. PAKs sind große, komplexe Moleküle auf Kohlenstoffbasis. Angesichts der geringen Metallizität von Sextans A wurde dieser Fund nicht erwartet. Das James-Webb-Teleskop machte diese Moleküle in winzigen, dichten Taschen ausfindig, die nur wenige Lichtjahre groß sind.

Dies beweist, dass diese Moleküle selbst unter metallarmen Bedingungen entstehen und überdauern können. Die beiden Studien liefern den Beleg dafür, dass das frühe Universum weitaus vielfältigere Möglichkeiten zur Staubbildung besaß als bisher angenommen.