Ein Forscherteam um Matthew Hayes an der Université de Toulouse in Frankreich nutzte das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile, um die Energiequelle der geheimnisvollen "Lyman-Alpha-Klumpen", englisch: Lyman-alpha blobs (LAB), zu ermitteln. Solche LABs sind vergleichsweise seltene und riesige Strukturen im frühen Universum und leuchten auf einer eng begrenzten Spektrallinie im Ultravioletten, der Lyman-alpha-Strahlung. Die Klumpen bestehen überwiegend aus Wasserstoffgas und erstrecken sich über mehrere hunderttausend Lichtjahre. Sie stammen aus einer Zeit, als unser Universum nur wenige Milliarden Jahre alt war und sich die ersten Galaxien gebildet hatten. Durch die hohe Rotverschiebung leuchten die LABs statt im Ultravioletten jetzt im grünen sichtbaren Licht.

Das Forscherteam untersuchte den Klumpen LAB-1, das erste, schon im Jahr 2000 entdeckte Objekt seiner Art. Er erstreckt sich über rund 300 000 Lichtjahre und sein Licht stammt aus einer Zeit vor 11,5 Milliarden Jahren. In seinem Inneren befinden sich mehrere Galaxien, von denen eine einen aktiven Kern aufweist. In dieser Welteninsel ist ein massereiches Schwarzes Loch gerade dabei, sich große Mengen an Materie einzuverleiben und strahlt somit große Mengen an Energie ab. Wie die Forscher aber zeigen konnten, ist dieses Schwarze Loch aber nicht die Energiequelle des Klumpens.

Stattdessen wiesen sie nach, dass das von LAB-1 ausgehende Ultraviolettlicht teilweise polarisiert ist, das heißt, eine bevorzugte Schwingungsrichtung aufweist. Derartig polarisiertes Licht erreicht uns nicht auf direktem Weg, sondern wird zuvor an den Atomen gestreut, die sich in einem Halo um die Galaxien befinden. Die Galaxien sind die ursprüngliche Quelle der Strahlung. Die Nachweis der Polarisation des Lichts von LAB-1 war schwierig, da er sehr leuchtschwach ist. Somit benötigten die Forscher 15 Stunden Belichtungszeit mit einem der 8,2-Meter-Teleskope des VLT, um genügend Licht einzufangen. Die Strahlung bildet einen Ring um das Zentrum von LAB-1, im Zentrum selbst ist das Licht nicht polarisiert.

Damit ist die bislang für die Erklärung von LABs bevorzugte Theorie eher unwahrscheinlich, dass ihr Leuchten durch in Schwarze Löcher stürzende Materie verursacht wird, eher unwahrscheinlich geworden. Solche Materieströme würden nämlich keinerlei Polarisation aufweisen. Nun möchten die Forscher weitere LABs beobachten, um festzustellen, ob auch sie polarisiertes Licht aussenden und damit ihren Erklärungsvorschlag untermauern.

Tilmann Althaus