Nächster Sensations-Fund:
Webb findet erste Sterne des Universums

Das James-Webb-Weltraumteleskop kann wohl seinen nächsten Sensations-Fund verbuchen. Forschende berichten, dass sie Spuren der allerersten Sterne, die in unserem Universum entstanden, gefunden haben.

Typisches Spektralmuster

Die Ergebnisse stammen aus zwei unabhängigen Forschungsarbeiten, die als Vorveröffentlichungen erschienen sind. Beide Teams untersuchten eine ferne Galaxie mit der Bezeichnung GN-z11, die zu den frühesten bekannten Galaxien zählt. In deren Umgebung identifizierten sie ein kleines Begleitobjekt namens "Hebe", das bereits etwa 400 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte. Genau dort fanden die Forschenden ein ungewöhnliches Signal, das auf die Präsenz extrem alter Sterne hindeutet.

Anders als heutige Sterne entstanden die nun entdeckten Population-III-Sterne aus nahezu reinem Wasserstoff und Helium. Schwerere Elemente wie Kohlenstoff oder Sauerstoff existierten damals noch nicht. Theoretischen Modellen zufolge waren diese Sterne sehr massereich und heiß, verbrannten ihren Brennstoff in kurzer Zeit und endeten in gewaltigen Supernova-Explosionen, die erst die Grundlage für spätere Sternengenerationen schufen.


Für den Nachweis solcher Sterne wird das eingefangene Licht durch das Spektrometer des Teleskops geleitet. Hier ergeben sich aufgrund der Absorptionslinien Hinweise darauf, aus welchen Elementen sich ein beobachtetes Objekt zusammensetzt.

Bereits im Jahr 2024 wurde erstmals eine schwache Emissionslinie in der Nähe von GN-z11 entdeckt. Dabei handelt es sich um ein charakteristisches Signal von zweifach ionisiertem Helium, was einen Hinweis auf extrem energiereiche Strahlung darstellt. Gleichzeitig fehlten in dem Spektrum jegliche Spuren schwererer Elemente. Diese Kombination ließ sich am plausibelsten durch Population-III-Sterne erklären, auch wenn ein direkter Nachweis bislang fehlte.

Deckt sich mit der Theorie

Neuere, präzisere Messungen bestätigten nun dieses Heliumsignal und zeigten sogar zwei getrennte Komponenten. Ein zweites Forschungsteam konnte zudem unabhängig eine Wasserstoff-Emissionslinie am selben Ort nachweisen. Beide Befunde stützen die Interpretation, dass es sich tatsächlich um Überreste der ersten Sternengeneration handeln könnte.

Mithilfe theoretischer Modelle analysierten die Forschenden außerdem das Verhältnis von Helium zu Wasserstoff. Daraus ergibt sich, dass diese frühen Sterne vermutlich zehn- bis hundertmal so massereich waren wie unsere Sonne. Das ist ein Ergebnis, das gut mit bisherigen theoretischen Vorhersagen übereinstimmt. Auch wenn weitere Beobachtungen notwendig sind, gelten die neuen Daten als einer der bislang stärksten Hinweise auf die Existenz der ersten Sterne. Sie könnten entscheidend dazu beitragen, die Entstehung der ersten Strukturen im Universum besser zu verstehen.


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