Gewaltige kosmische Winde lassen ganze Galaxien sterben

Astronomen haben einen möglichen Schlüssel zur Lösung eines der größten Rätsel der modernen Kosmologie gefunden: Warum existierten bereits im jungen Universum zahlreiche große Galaxien, die keine neuen Sterne mehr bildeten?

Gas zur Sternentstehung verweht

Neue Beobachtungen deuten darauf hin, dass gewaltige kosmische Winde diese Sternsysteme deutlich schneller altern lassen könnten als bislang angenommen. Ein internationales Forschungsteam untersuchte mithilfe des James-Webb-Weltraumteleskops die Galaxie CRISTAL-02, die rund eine Milliarde Jahre nach dem Urknall existierte. Dabei entdeckten die Wissenschaftler eine enorme Wolke aus kaltem Gas, die mit hoher Geschwindigkeit aus der Galaxie herausgeschleudert wird. Dieses Gas gilt als unverzichtbarer Rohstoff für die Entstehung neuer Sterne. Geht es verloren, versiegt die Sternbildung und die Galaxie "stirbt".

Nach Einschätzung der Forscher könnte dieser Prozess außergewöhnlich schnell verlaufen. Sollte der beobachtete Gasverlust anhalten, könnte die Galaxie innerhalb von weniger als 50 Millionen Jahren ihre Fähigkeit zur Sternentstehung vollständig verlieren. Das würde erklären, warum Astronomen im frühen Universum überraschend viele sogenannte tote Galaxien beobachten.


Seit dem Start des James-Webb-Teleskops im Jahr 2022 haben zahlreiche Beobachtungen gezeigt, dass bereits in der kosmischen Frühzeit viele große Galaxien keine neuen Sterne mehr hervorbrachten. Dies widersprach bisherigen Modellen, nach denen Galaxien erst nach mehreren Milliarden Jahren allmählich ihre Aktivität einstellen sollten.

Paradoxe Entwicklung

Bislang galt die Annahme, dass nur supermassereiche Schwarze Löcher hinreichend starke kosmische Winde erzeugen können, um große Galaxien ihrer Gasvorräte zu berauben. Die neuen Ergebnisse weisen jedoch auf einen anderen Mechanismus hin. CRISTAL-02 besteht aus mehreren Galaxien, die sich gerade miteinander vereinigen. Solche Kollisionen waren im dichten jungen Universum deutlich häufiger als heute.

Die Verschmelzung löst zunächst eine Phase besonders intensiver Sternbildung aus. Tatsächlich produziert CRISTAL-02 etwa doppelt so viele Sterne wie vergleichbare Galaxien. Paradoxerweise scheint genau dieser Sternenboom den zerstörerischen Wind anzutreiben: Viele massereiche Sterne entstehen, verglühen rasch und explodieren als Supernovae. Die dabei freigesetzte Energie treibt gewaltige Gasströme an, die schließlich den lebenswichtigen Sternenstoff aus der Galaxie hinausblasen.

Da fast die Hälfte der massereichen frühen Galaxien Anzeichen von Wechselwirkungen mit Nachbargalaxien zeigt, vermuten die Forscher, dass es sich nicht um einen Einzelfall, sondern um ein weit verbreitetes Phänomen im jungen Universum handelt.


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