Nach dem Urknall dauerte es - nach kosmischen Maßstäben - nicht lange, bis in einer kleinen Galaxie die Entstehung neuer Sterne stoppte. Forscherinnen und Forscher bezeichnen sie als die früheste entdeckte tote Galaxie.
Bereits 700 Millionen Jahre nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren kam die Entstehung neuer Sterne in einer kleinen Galaxie plötzlich wieder zum Erliegen. Das zeigen Beobachtungen eines internationalen Forschungsteams mit dem Weltraumteleskop "James Webb".
Sie ist damit die bislang früheste entdeckte ruhige Galaxie im Kosmos - auch tote Galaxie genannt. Der vorherige Rekord lag bei etwa 1,2 Milliarden Jahren nach dem Urknall.
Es gibt viele Regionen, in denen ständig viele neue Sterne entstehen
Warum die Sternentstehung abrupt erloschen ist, wissen die Astronomen nicht – so früh im jungen Kosmos hatten sie keine solche tote Galaxie erwartet. Es sei jedoch denkbar, dass dort die Entstehung neuer Sterne in einer späteren Epoche der kosmischen Entwicklung wieder in Schwung gekommen ist, so die Wissenschaftler im Fachblatt "Nature".
In unserer Milchstraße gibt es viele Regionen, in denen durch die Verdichtung von Gaswolken ständig viele neue Sterne entstehen. Doch das ist nicht in allen Galaxien so – es gibt auch ruhige Galaxien ohne nennenswerte Sternentstehung. Warum es diesen Unterschied gibt – und seit wann in der kosmischen Geschichte – wissen die Astrophysiker bislang nicht.
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Blick in weite Ferne zugleich ein Blick zurück in kosmische Vergangenheit
"Eine direkte Beobachtung ruhiger Galaxien im jungen Universum ist also von immenser Bedeutung für unser Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Galaxien", erläutern Tobias Looser von der Universität Cambridge in Großbritannien und seine Kollegen. Deshalb hat das Team mit dem "James Webb Space Telescope" Ausschau nach Galaxien in sehr großer Entfernung gehalten.
Denn in der Astronomie ist ein Blick in weite Ferne zugleich ein Blick zurück in die kosmische Vergangenheit: Benötigt das Licht einer Galaxie zehn Milliarden Jahre zur Erde, so sehen die Forscher dieses Sternsystem so, wie es vor zehn Milliarden Jahren ausgesehen hat.
Das Licht der jetzt von dem Team aufgespürten und unter der Bezeichnung Jades-GS-Z7-01-QU katalogisierten Galaxie braucht sogar 13,1 Milliarden Jahre bis zur Erde. Die Forscher blicken hier also in eine Epoche, in der das Universum gerade einmal 700 Millionen Jahre alt war.
Astronomen sind von geringer Gesamtmasse der Galaxie verblüfft
Wie Looser und seine Kollegen berichten, sendet die Galaxie Strahlung aus, die auf eine kurze Phase heftiger Sternentstehung hindeutet. Vielleicht habe die Sternentstehung das verfügbare Gas in der Galaxie schneller verbraucht als es von außen nachströmen konnte, spekulieren Looser und seine Kollegen.
Oder die Sternentstehung verlief so explosiv, dass die energiereiche Strahlung der heißen jungen Sterne das Gas aus der Galaxie herausgeblasen hat. Vielleicht gab es aber auch einen Strahlungsausbruch bei einem großen Schwarzen Loch im Zentrum des Systems, der die Sternentstehung förmlich ausgeblasen hat.
Verblüffend für die Astronomen ist auch die geringe Gesamtmasse von Jades-GS-Z7-01-QU: Mit etwa 500 Millionen Sonnenmassen ähnelt sie von der Größe her der Kleinen Magellanschen Wolke, einer Satellitengalaxie der Milchstraße. Alle bislang im jungen Kosmos bekannten ruhigen Galaxien sind mit über zehn Milliarden Sonnenmassen wesentlich größer.
Möglicherweise mache die geringe Masse die Galaxie besonders empfindlich für Rückkopplungseffekte, die die Sternentstehung zum Erliegen bringen können, so die Forscher. "Im jungen Kosmos scheint alles schneller und dramatischer abgelaufen zu sein", betont Looser, "vielleicht haben Galaxien damals auch schneller zwischen Phasen der Sternentstehung und ruhigen Phasen gewechselt." (ff/dpa)
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