"Cosmic Dawn": Erste Sterne entstanden 250 bis 350 Millionen Jahre nach Urknall
Eine Forschergruppe hat eingegrenzt, wann das Dunkle Zeitalter am Anfang des Universums endete. Bald sollen wir den Prozess sogar direkt beobachten können.
(Bild: ESA/Hubble, NASA, HST Frontier Fields)
Die ersten Sterne sind zwischen 250 und 350 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden und das Weltraumteleskop James Webb sollte die Geburt der allerersten Galaxien direkt beobachten können. Das ist das Ergebnis einer nun vorgestellten Forschungsarbeit, in deren Rahmen das Alter der Sterne in den ältesten bekannten Galaxien und deren Entfernung ermittelt wurde. Die sehen wir demnach zu einer Zeit, als das Universum lediglich 550 Millionen Jahre alt war und die Sterne darin sind zwischen 200 und 300 Millionen Jahre alt. Bei ihrer Entstehung sollten sie darüber hinaus hell genug gewesen sein, dass wir den Prozess und die "kosmische Morgendämmerung" bald direkt beobachten können.
Es werde Licht
Mit diesem poetischen Begriff beziehen sich die Forscher auf die sogenannte Reionisierungsepoche, im frühen Universum. In diesem Zeitraum, der nun chronologisch eingeordnet wurde, entstanden die ersten Sterne und Galaxien, die wiederum jene Energie lieferten, mit der der bereits gebildete Wasserstoff reionisiert wurde, wodurch das Universum lichtdurchlässig wurde. Der Versuch diese Epoche direkt zu beobachten, gelte in der Astronomie seit Jahrzehnten als eine Art Heiliger Gral, erklären die Forscher um Nicolas Laporte von der Universität Cambridge nun. Immerhin bestünden wir selbst aus dem Material, das in Sternen gebildet wird und damit sei dieser Versuch quasi ein Teil der Suche nach unseren Ursprüngen.
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Wie das Team nun erläutert, haben sie Licht analysiert, das von den Weltraumteleskopen Hubble und Spitzer eingefangen wurde und das von sechs verschiedenen Galaxien aus der Frühzeit des Universums stammt. Das zeige sie lediglich 550 Millionen Jahre nach der Entstehung des Kosmos. Die Spektren haben sie in Bezug auf eine bestimmte Wasserstoff-Signatur hin untersucht, über die sich das Alter der enthaltenen Sterne abschätzen lasse. Auf dem gleichen Weg würde auch das Alter von Sternen in der Milchstraße bestimmt, erklärt Co-Autor Romain Meyer. Ermittelt hat das Team demnach, dass die analysierten Galaxien zwischen 200 und 300 Millionen Jahre alt sind und damit haben wir auch das Datum des "kosmischen Morgengrauens".
Dass wir überhaupt so weit zurück blicken können, sei der bahnbrechenden Arbeit von Astronominnen und Astronomen im vergangenen Jahrzehnt zu verdanken, heißt es weiter. Inzwischen sei man aber an den Grenzen der Leistungsfähigkeit der existierenden Weltraumteleskope angelangt – die gleichzeitig auch nicht jünger werden. Deswegen warte man nun voller Anspannung auf das James-Webb-Weltraumteleskop, das noch in diesem Jahr gestartet werden soll. Das Team geht davon aus, dass das Infrarotteleskop leistungsfähig genug ist, um die Bildung der ersten Galaxien direkt beobachten zu können. Ihre Forschungsarbeit haben sie im Fachmagazin Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
(mho)
