>Vom Weltraumteleskop James Webb empfangene Signale einer der am weitesten von uns entfernten Galaxien sollten so überhaupt nicht bei uns ankommen und stellen die Forschung vor ein Rätsel. Das hat die NASA publik gemacht. Das Licht der Galaxie mit der Bezeichnung GS-z13-1 kommt demnach auf eine Rotverschiebung von z = 13,0, sie ist also so zu sehen, wie sie etwa 330 Millionen Jahre nach dem Urknall aussah. Unerwartet stark ist aber die sogenannte Lyman-α-Linie des Spektrums, die auf Wasserstoff-Atome zurückgeht. Eigentlich sollte das Universum zu jener Zeit überhaupt nicht transparent genug gewesen sein, um sie durchzulassen. Der Fund könnte große Folgen für unser Verständnis der Frühgeschichte des Universums haben.

Zur Erklärung ruft mit Roberto Maiolino ein Mitglied des Forschungsteams in Erinnerung, dass der Kosmos nach dem Urknall im sogenannten Dunklen Zeitalter hunderte Millionen Jahre lang undurchsichtig war: "Das frühe Universum war in einen dichten Nebel aus neutralem Wasserstoff gehüllt." Erst während der sogenannten Reionisierung entstand dann jenes lichtdurchlässige Universum, das wir heute kennen. Eigentlich geht man davon aus, dass diese Epoche erst etwa eine Milliarde Jahre nach dem Urknall abgeschlossen war. Aber die überraschend klare Lyman-α-Linie von GS-z13-1 scheint dem zu widersprechen, denn das Signal müsste dann weitgehend verschluckt worden sein.

"Wir sollten wirklich keine Galaxie wie diese gefunden haben, wenn man bedenkt, was wir über die Entstehung des frühen Universums wissen", zitiert die NASA mit Kevin Hainline einen weiteren beteiligten Astronomen. Man könne sich das frühe Universum als von einem dichten Nebel eingehüllt vorstellen, in dem man nicht einmal die stärksten Leuchttürme sehen sollte. Und jetzt gebe es da dieses klare Signal. Die Quelle der Lyman-α-Linie selbst ist demnach noch unklar, vorstellbar sei aber, dass sie von Sternen der allerersten Population stammt. Als Population III wird jene erste Generation von Sternen bezeichnet, die fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium bestanden und bisher noch nicht nachgewiesen wurden.

Immer wieder Überraschungen für die Kosmologie

Vorgestellt wurde die Analyse von GS-z13-1 vorige Woche im Wissenschaftsmagazin Nature. Die Arbeit stellt einmal mehr unter Beweis, wie leistungsfähig das Weltraumteleskop James Webb ist und welche enorme Hilfe es bei der Erforschung des frühen Universums ist. Immer wieder entdeckt das Instrument dabei Details, die mit unseren Theorien und Computermodellen zur Frühzeit des Universums nicht zu vereinbaren sind. Auch die Reionisierungsepoche wurde mit dem Instrument schon erforscht. Dabei ist etwa herausgekommen, dass vor allem vergleichsweise kleine Zwerggalaxien das frühe Universum freigeräumt und transparent gemacht haben. Auch der Prozess selbst wurde bereits direkt beobachtet.