Entdeckung im All: »James Webb«-Teleskop erspäht einige der ältesten Sterne

Fachleute haben Daten eines bekannten Fotos des »James Webb«-Teleskops genauer analysiert. Im Hintergund könnten Sterne liegen, die bereits kurz nach dem Urknall entstanden sind.

Galaxienhaufen SMACS 0723: In dem Bild verbirgt sich noch mehr

Foto: X-ray: G. Mahler / CXC / Durham Univ. / NASA; IR: ESA / CSA / STScI / NASA

Mithilfe von Daten des 10 Milliarden Dollar teuren »James Webb«-Teleskops haben Fachleute einige der ältesten Sterne im Universum ausfindig gemacht. Sie befinden sich offenbar in einem Kugelsternhaufen und haben sich in astronomischen Dimensionen kurz nach dem Urknall gebildet. Kugelsternhaufen beherbergen oft einige der ältesten Sterne in Galaxien. Ihr genaues Alter zu bestimmen ist allerdings schwierig.

Bereits im Juli hatten Fachleute die ersten Bilder des »Webb«-Teleskops veröffentlicht, darunter auch eine Aufnahme des 4,6 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernten Galaxienhaufen SMACS 0723. Zwar ist es auf den ersten Blick das vielleicht unscheinbarste der fünf Motive, die das Teleskop bei seinen ersten Erkundungen aufgenommen und an die Erde gefunkt hat, doch nun gewinnt es an Bedeutung.

Verdeckt von dem Galaxienhaufen SMACS 0723 befinden sich tief im Universum offenbar einige der ältesten Sterne, die bisher bekannt sind, berichten Fachleute in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters . Sie könnten vor etwa 13 Milliarden Jahren entstanden sein und damit gerade mal rund 800 Millionen Jahre nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren.

Da funkelte was

Im Juli hatte ein Fachteam bereits die Entdeckung der frühesten bekannten Galaxie in Daten des »Webb«-Teleskops verkündet. Sie könnte sich bereits 300 Millionen Jahre nach dem Urknall entwickelt haben. Allerdings wurde Ende September bekannt , dass einige Gruppen Details ihrer Ergebnisse auf der Basis früher Daten des Teleskops überprüfen müssen, weil Instrumente noch nicht final kalibriert waren.

Die nun analysierten Kugelsternhaufen umgeben eine Galaxie mit dem Namen Sparkler. Zur Einordnung: Die Sparkler-Galaxie liegt etwa neun Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt und damit weit hinter dem fotografierten Galaxienhaufen SMACS 0723. Und dennoch spielt SMACS 0723 eine entscheidende Rolle bei der Entdeckung der sehr alten Sterne.

Erst durch SMACS wurden die Kugelsternhaufen um die Sparkler-Galaxie besser erkennbar. Der Galaxienhaufen verzerrt die Raumzeit, so wie es rotierende Objekte mit großer Masse passend zu Einsteins Relativitätstheorie tun, und vergrößert so das Licht der weit hinter ihm liegenden Sparkler-Galaxie.

»Als wir die Galaxie zum ersten Mal sahen, fielen uns die vielen kleinen Punkte um sie herum auf, die wir ›Sparkles‹ nannten«, sagte die Astronomin Lamiya Mowla von der Universität Toronto der Seite »Science News« . Das Team fragte sich, ob es sich bei den ›Sparkles‹, zu Deutsch Funken, um Kugelsternhaufen handeln könnte, also um eng zusammenhängende Gruppen von Sternen, von denen man annimmt, dass sie gemeinsam entstanden sind, und wollte wissen, wie alt diese sind.

Neun Milliarden Jahre bis zur Erde

Denkbar schien, dass die vermuteten Sternhaufen entweder vor zehn Milliarden Jahren entstanden sind, auf dem Höhepunkt der Sternentstehung im All, oder sogar schon vor 13 Milliarden Jahren und damit kurz nach dem Urknall, als die Sternentstehung gerade erst möglich war.

Mithilfe der Daten des »Webb«-Teleskops analysierten die Forschenden die Wellenlängen des Lichts, das von den ›Sparkles‹ ausgeht. Es scheine, als hätten einige ›Sparkles‹ zu dem Zeitpunkt, als das Licht die Sternhaufen verlassen hat, begonnen, Sterne zu bilden, andere hätten das schon zuvor gemacht, berichtet das Fachteam.

»Wenn wir sie sehen, sind die Sterne bereits etwa 4 Milliarden Jahre alt«, sagte der Astrophysiker Kartheik Iyer, ebenfalls von der University of Toronto, laut »Science News«. Berücksichtigt man, dass das Licht der Sparkler-Galaxie etwa neun Milliarden Jahre zur Erde benötigt, bedeutet das, dass die ältesten Sterne in den ›Sparkles‹ vor etwa 13 Milliarden Jahren entstanden sein könnten.

Nun sei die Untersuchung weiterer Kugelsternhaufen in der Umgebung alter Galaxien notwendig, heißt es von Mowla und Iyer. Dies könne dazu beitragen herauszufinden, ob solche Haufen zu Beginn des Universums häufiger vorgekommen seien.

ani/jme