Das frühe Universum wäre für jede potenziell intelligente Spezies, die dies wollte, sehr schwer zu beobachten gewesen. Denn in den ersten Milliarden Jahren nach dem Urknall befanden sich zwischen den Sternen und Galaxien Wolken aus kaltem Wasserstoffgas, die den Kosmos ausfüllten. Daher hätte jeder Weltraumbeobachter (oder jede Lebensform) zu dieser Zeit weder Sterne noch Galaxien gesehen, sondern nur schummrige Dunkelheit.
Doch dann kam eine Periode in der Geschichte des Universums, die von den Astronomen als Ära der Reionisation bezeichnet wird, in der sich das Wasserstoffgas beim Erhitzen von undurchsichtig in durchsichtig verwandelte. Die Wissenschaftler wussten, dass dieser Prozess definitiv stattfand, aber sie wussten nicht genau wie. Astronomen der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich nutzten das Webb-Weltraumteleskop, um dieses Rätsel zu lösen, berichtet The Weather Network.
Im Rahmen der neuen Studie beobachteten die Astronomen mit dem Webb-Teleskop den Quasar J0100 + 2802 (das sind die hellsten Objekte im Weltraum, bei denen es sich um ein riesiges schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie handelt, das durch die Absorption der umgebenden Materie eine enorme Lichtmenge aussendet). Die Wissenschaftler interessierten sich jedoch weniger für den Quasar selbst als vielmehr dafür, wie er sich auf seinem Weg von diesem Objekt durch das kosmische Gas zum Teleskop verhielt. Die Astronomen verglichen dann die Daten mit dem Verhalten von Licht aus sehr weit entfernten und frühen Galaxien.
Die Studie zeigte, dass jede dieser Galaxien von einer Hülle aus heißem, ionisiertem, transparentem Gas mit einem Radius von bis zu 2 Millionen Lichtjahren umgeben war. Zum Vergleich: Die nächstgelegene große Galaxie, die Andromeda-Galaxie, ist 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt.
Die Wissenschaftler sind zu dem Schluss gekommen, dass es die ersten Galaxien waren, die das Zeitalter der Reionisation einleiteten. In diesen Galaxien erschienen zunächst Sterne, die dann starben und in Supernovae explodierten. Durch dieses Licht wurde das Wasserstoffgas erhitzt und ionisiert. Dadurch wurde dieser Wasserstoff von undurchsichtig zu durchsichtig, was bedeutet, dass auch das Universum selbst durchsichtig wurde, d. h. Sterne und Galaxien konnten darin gesehen werden.
Ursprünglich glaubten die Wissenschaftler, dass der ionisierte Wasserstoff in Form von seltsamen Blasen vorlag, die sich schließlich verbanden, ausdehnten und es dem Licht ermöglichten, sich über weite Entfernungen im Universum auszubreiten. Obwohl eines der Geheimnisse des Universums gelüftet wurde, stehen die Wissenschaftler vor einem weiteren Rätsel, das den frühen Kosmos betrifft.
Aufgrund ihrer Kenntnisse über die Entstehung von Sternen und Galaxien nahmen die Astronomen an, dass sie wüssten, wie viele Galaxien in einem frühen Stadium der Existenz des Universums entdeckt werden könnten. Es stellte sich jedoch heraus, dass die Astronomen falsch lagen. Den Autoren der Studie zufolge hatten sie gehofft, ein paar Dutzend Galaxien zu entdecken, die während der Reionisationszeit existierten. Doch die Astronomen fanden sogar 117 solcher Galaxien.
Was den Quasar J0100+2802 betrifft, der ebenfalls von Wissenschaftlern untersucht wurde, so hat sich herausgestellt, dass das schwarze Loch, das ihn erzeugt hat, eine enorme Masse hat. Den Wissenschaftlern zufolge handelt es sich um das stärkste schwarze Loch im frühen Universum, das jemals bekannt war. Seine Masse übersteigt die Masse der Sonne um das 10-Milliardenfache.
Und das ist ein weiteres Rätsel, denn die Astronomen verstehen nicht, wie ein so riesiges schwarzes Loch in einer so frühen Geschichte des Kosmos entstehen konnte.
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