Das James Webb Space Telescope (JWST), das leistungsstärkste Observatorium der Menschheit, hat möglicherweise einen Blick auf die allerersten Sterne des Universums geworfen. Diese bahnbrechende Entdeckung, die am 27. Oktober in den Astrophysical Journal Letters beschrieben wurde, könnte unser Verständnis der Galaxienentstehung und der frühesten Momente nach dem Urknall neu definieren.
Diese schwer fassbaren Sterne, bekannt als Sterne der Population III oder „dunkle Sterne“, sollen sich theoretisch kurz nach der Geburt des Universums vor etwa 13,8 Milliarden Jahren entzündet haben. Stellen Sie sich kolossale Riesen vor – eine Million Mal schwerer als unsere Sonne und eine Milliarde Mal mehr Licht ausstrahlend. Es wird angenommen, dass sie aus Rohstoffen entstanden sind: Wasserstoff und Helium, die in Regionen verschmelzen, die von dunkler Materie dominiert werden.
Ein Team unter der Leitung des Astrophysikers Eli Visbal von der Universität Toledo glaubt, diese Ursterne in einem fernen Sternhaufen namens LAP1-B entdeckt zu haben, der erstaunliche 13 Milliarden Lichtjahre entfernt liegt.
Was macht diese Entdeckung so überzeugend? Die einzigartige Infrarotsicht des Teleskops ermöglichte es ihm, weite kosmische Entfernungen zu durchdringen und das schwache Licht dieser alten Sternkindergärten zu analysieren. Wichtige Hinweise deuten auf Population III hin:
- Lichtspektren: Das emittierte Licht der Sterne zeigt charakteristische Emissionslinien, was auf eine hohe Energieabgabe hindeutet, die mit theoretischen Modellen für Sterne der Population III übereinstimmt.
- Sternmassen: Die Spektralanalyse deutet auch auf außergewöhnlich große Sterne hin – jeder hat etwa die 100-fache Masse unserer Sonne – was mit den Vorhersagen für diese frühen Giganten übereinstimmt.
Während JWST zuvor auf die Entdeckung von Sternen der Population III in anderen Galaxien hingewiesen hat, bietet LAP1-B ein stärkeres Argument. Diese Beobachtung steht im Einklang mit drei entscheidenden theoretischen Bedingungen: Bildung in einer metallarmen Umgebung, Aggregation zu kleinen Clustern, die von massereichen Sternen dominiert werden, und Einhaltung der vorhergesagten anfänglichen Massenfunktion – wie Sternmassen innerhalb einer jungen Sternpopulation verteilt sind.
Entscheidend ist, dass JWST ohne die Hilfe des Gravitationslinseneffekts, einem von Albert Einstein vorhergesagten Phänomen, nicht in der Lage gewesen wäre, LAP1-B zu enthüllen. Ein Galaxienhaufen im Vordergrund wirkte wie eine kosmische Lupe, die das Licht des entfernten Sternhaufens beugte und verstärkte und es für JWST schärfer fokussierte.
Bei dieser Entdeckung geht es nicht nur um die Entdeckung alter Sterne; Es geht darum zu verstehen, wie Galaxien selbst entstanden sind. Da angenommen wird, dass sich Sterne der Population III in kleinen Strukturen dunkler Materie gebildet haben, die später zu größeren Galaxien verschmolzen, bietet ihre Untersuchung einen Einblick in die frühesten Stadien der Bildung und Entwicklung kosmischer Strukturen. Sie liefern sogar Hinweise darauf, wie Galaxien durch stellare Nukleosynthese mit schwereren Elementen („Metallen“) angereichert wurden – dem Prozess, bei dem Sterne Elemente schmieden, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind.
Das James-Webb-Teleskop schreibt unser Verständnis des Kosmos immer wieder neu, indem es die schwächsten Funken der ersten Sternengenerationen des Universums beleuchtet und unschätzbare Einblicke in das große Geflecht der kosmischen Geschichte liefert.
