Alte Galaxie im jungen Kosmos

Galaxienhaufen wirkt als Vergrößerungsglas - und erlaubt einen Blick in die Frühzeit des Universums

Galaxienhaufen Abell 383
Galaxienhaufen Abell 383

Kopenhagen (Dänemark) - Bereits 200 Millionen Jahre nach dem Urknall sind die ersten Sterne entstanden - deutlich früher als bislang vermutet. Darauf deutet die Entdeckung einer Galaxie hin, die bereits eine Milliarde Jahre nach dem Urknall alte Sterne enthielt. Die Entdeckung dieser alten Galaxie im jungen Kosmos war nur durch einen Zufall möglich, wie ein internationales Forscherteam im Fachblatt "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" berichtet: Das Licht des Sternsystems durchquert auf seinem Weg zur Erde einen großen Galaxienhaufen, der wie ein Vergrößerungsglas wirkt.

"Unsere Entdeckung ist eine Herausforderung für die Theorien über die Entstehung der ersten Galaxien im Universum", erklärt Johan Richard vom Dark Cosmology Center an der Universität Kopenhagen. "Sie kann dabei helfen, das Rätsel zu lösen, wie der Wasserstoff im frühen Kosmos ionisiert wurde." Richard und sein internationales Team haben die Galaxie mit dem Weltraumteleskop Hubble entdeckt, weitere Beobachtungen mit dem Keck-Teleskop auf Hawaii lieferten den Forschern dann Informationen über die Entfernung und die Zusammensetzung des Systems.

Mit ihrer starken Schwerkraft können Galaxienhaufen das Licht weiter entfernter Galaxien ablenken, dies führt zu Mehrfachbildern oder verzerrt die Galaxien zu langgestreckten Bögen. So auch in diesem Fall: Im Galaxienhaufen Abell 383 fielen den Forschern zwei Lichtfleckchen auf, deren Farbe ein Hinweis auf eine besonders große Entfernung war. Die weiteren Beobachtungen lieferten dann eine Entfernung von 12,75 Milliarden Lichtjahren - die Astronomen werfen hier also einen Blick in eine Epoche, die 950 Millionen Jahre nach dem Urknall liegt. Wider Erwarten handelt es sich aber nicht um eine junge Galaxie, in der gerade die ersten Sterne entstehen - ganz im Gegenteil: Das Objekt enthält bereits alte, entwickelte Sterne. Richard und seine Kollegen berechnen das Alter der Sterne auf 750 Millionen Jahre. Sie sind also bereits 200 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden.

Ein so früherer Beginn der Sternentstehung könnte auch erklären, wie das junge Universum für sichtbares Licht durchsichtig geworden ist. Denn im so genannten "Dunklen Zeitalter" war der Kosmos zunächst von neutralem Wasserstoff erfüllt, der sichtbares Licht absorbiert. Erst die energiereiche Strahlung junger Sterne konnte den Wasserstoff ionisieren und das Weltall durchsichtig machen. Bislang jedoch schien es, als habe es nicht genügend junge Sterne im frühen Kosmos gegeben, um diese Reionisierung zu erklären. Der Zufallsfund mithilfe des Galaxienhaufens lässt die Forscher nun hoffen, dass es eine große Zahl unentdeckter Galaxien im frühen Kosmos gibt.