James Webb findet riesige Galaxien, die gar nicht existieren dürften

Am 12. Juni 2022 wurde der erste Datensatz des James Webb Teleskops (JWST) veröffentlicht. Darin versteckt könnte eine Entdeckung liegen, die grundlegende Annahmen über das frühe Universums ins Wanken bringt. 6 grelle rote Punkte in einer Aufnahme machten ein internationales Forscher*innen-Team stutzig.

"Diese Objekt sind viel massiver als angenommen", sagt Joel Leja, Mit-Autor der Studie, in einem Statement. Man habe erwartet, winzige, junge Babygalaxien zu finden. Stattdessen entdeckte man Galaxien von der Größe der Milchstraße im frühen Universum. Die Ergebnisse erschienen im Fachmagazin Nature.

"Universe Breaker"

Die Forscher*innen blickten in eine Zeit ungefähr 500 bis 700 Millionen Jahre nach dem Urknall zurück, denn rotes Licht deutet auf ein hohes Alter hin. Eigentlich ist das zu früh für die Existenz von ausgewachsenen Galaxien. "Wir haben diese Objekte 'Universe Breaker' [engl. Zerstörer des Universums, AdR.] getauft und bisher machen sie ihrem Namen alle Ehre", so Leija.  

Die Entdeckung stünde in Konflikt mit 99 Prozent aller kosmologischer Modelle. Durch die enorme Masse der vermeintlichen Galaxien müssten die Modelle entweder angepasst werden oder das Verständnis davon, wie frühe Galaxien entstanden, müsse sich ändern. Bisher ging man davon aus, sie seien aus kleinen Wolken aus Sternen und Staub entstanden und langsam weitergewachsen.

Zu viele Sterne

Doch eine erste Analyse des Fundes ergab für eine Galaxie ein Alter von 13,1 Milliarden Jahren und einer Masse von 100 Milliarden Sternen, schreibt Mitautor Ivo Labbe von der Universität Swinburne in Australien. Für die Entstehung dieser 6 roten Punkte hätte alles zu diesem Zeitpunkt verfügbare Wasserstoffgas mit einer 100-prozentigen Effizienz in Sterne umgewandelt werden müssen – und das sei eigentlich unmöglich.

Die Masse an Sternen sei damit in dieser Zeit bis zu 100 Mal größer als bisher angenommen. "Manche dieser Galaxien müssten Hunderte neue Sterne pro Jahr produzieren", sagt Mitautorin Erika Nelson von der University of Colorado Boulder. Zum Vergleich: In der Milchstraße entstehen pro Jahr etwa 2 neue Sterne.

Weitere Analyse notwendig

"Das ist unser erster Blick so weit in die Vergangenheit", räumt Leja ein. Daher solle man offen für Interpretationen der Daten bleiben. Sie würden zwar darauf hinweisen, dass es sich wahrscheinlich um Galaxien handelt. Es könnten aber auch verschleierte Schwarze Löcher sein.

Tatsächlich konnte eines der 6 Objekte bereits von JWST als Baby-Quasar identifiziert werden. Es handelt sich also um ein Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie, das von einer leuchtenden Gaswolke umhüllt ist.

Die weiteren 5 Objekte sollen im Laufe des Jahres analysiert werden. Dafür soll ein Spektrum der Region aufgenommen werden. Das würde Aufschluss über die tatsächlichen Dimensionen, die Entfernung und die Bestandteile der Objekte liefern.