(Paris) Laut einer am Montag in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie haben Astronomen Sternhaufen im Universum beobachtet, die so dicht sind, dass ihre Masse und ihr Licht eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung ihrer Galaxie zur Zeit der kosmischen Morgendämmerung spielten.
„Es ist beeindruckend, so etwas sehen wir im heutigen lokalen Universum nicht“, erklärt Angela Adamo, Professorin an der Astronomieabteilung der Universität Stockholm, gegenüber AFP.
Die Studie, die sie mit einem internationalen Team durchführte, identifizierte fünf kugelförmige Protohaufen mit bemerkenswerten Eigenschaften in einer Zwerggalaxie aus der Frühzeit des Universums, 460 Millionen Jahre nach dem Urknall.
Der Cosmic Gems Arc wurde 2018 in Bildern des Hubble-Weltraumteleskops entdeckt und ist mit mehr als 13,2 Milliarden Lichtjahren der am weitesten entfernte, der jemals beobachtet wurde. Mitten in der sogenannten Reionisierungszeit, wenn die intensive Aktivität der ersten Sterne und Galaxien das Universum erleuchten wird.
Diese kosmische Morgendämmerung ist eine der Spielwiese des neuen James-Webb-Weltraumteleskops, das über ein noch schärferes Auge als das Hubble verfügt. Wo letzterer einen schwachen Bogen aus rotem Licht ausmachte, enthüllte James Webb laut Frau Adamo „eine sehr junge Galaxie mit sehr jungen Sternhaufen im Inneren“.
„Dies ist wirklich das erste Mal, dass wir diese Art von Objekt aus dieser Entfernung beobachten können“, und damit zu einem so fernen Zeitpunkt, erklärt Adélaïde Claeyssens, Postdoktorandin in der Astronomieabteilung in Stockholm und Mitunterzeichnerin der Studie, gegenüber AFP.
Diese Beobachtung soll helfen, die „Entstehung von Sternhaufen, die wir noch immer im nahen Universum beobachten – und die mittlerweile sehr alt sind – und ihren Einfluss auf die Entstehung von Galaxien zu verstehen“, fügt sie hinzu.
„In unserer Milchstraße sehen wir etwa 170 Kugelsternhaufen, aber es gab Tausende davon“, bevor sie durch die Expansion der Galaxie zerstreut oder aufgebrochen wurden, sagt Frau Adamo. Vor allem die Überlebenden im Inneren der Milchstraßenscheibe wiegen nicht viel und haben im Vergleich zu allen Sternen, die sie bevölkern, eine „unbedeutende“ Masse.
Umgekehrt sind die fünf im Cosmic Gems Arc beobachteten Sternhaufen echte Schwergewichte, die zusammen etwa 30 % der Masse der Galaxie ausmachen. „Das sagt uns, dass das Universum ganz anders ist“, so der Astronom damals.
Diese sehr dichten Sternhaufen konzentrieren sich jeweils auf einen sehr kleinen Durchmesser, weniger als die etwa vier Lichtjahre, die unsere Sonne von ihrem nächsten Stern, Proxima Centauri, trennen. „Stellen Sie sich vor, es gibt eine Million Sterne“ in diesem Raum, sagt Frau Adamo.
Mit massereichen Sternen in ihrem Inneren, deren Masse laut einer aktuellen Studie der Universität Genf 5.000 bis 10.000 Mal so groß wäre wie die der Sonne. „Wir wissen, dass diese massereichen Sterne viel Strahlung produzieren“ und dass sie auf diese Weise „beeinflussen, wie Galaxien Sterne bilden und wie sich Gas um Galaxien verteilt.“
Auf die gleiche Weise schufen diese sehr massereichen Sterne am Ende ihres kurzen Lebens Schwarze Löcher, von denen einige die supermassereichen Objekte sein könnten, die heute im Herzen vieler Galaxien zu finden sind.
Diese Beobachtungen öffnen „eine Art Fenster“ in die Entstehung von Galaxien, so die Astronomen der Studie. Um mehr herauszufinden, müssen wir zum Zeitpunkt der kosmischen Morgendämmerung weitere zukünftige Kugelsternhaufen finden und diese genauer untersuchen können.
„Das James Webb wird dabei helfen, welche zu finden“, so Professor Adamo, aber Astronomen warten auf die Ankunft des ELT (Extremely Large Telescope) der Europäischen Südsternwarte, „um dabei zu helfen, die physikalischen Prozesse zu verstehen, die in diesen Galaxien ablaufen.“
„Noch fünf Jahre warten“, bis wir besser verstehen, was vor mehr als 13,2 Milliarden Jahren geschah.
