Das James-Webb-Teleskop (JWST) erlaubt dank seiner hochsensiblen und ausgeklügelten Messgeräte Blicke tief in die Vergangenheit unseres Universums. Damals ballte sich die existierende Materie zu den ersten Galaxien zusammen, Sterne und Planeten formten sich. Nun hat ein Forschungsteam von der US-amerikanischen University of Arizona die bislang älteste bekannte und am weitesten von der Erde entfernte Galaxie JADES-GS-z14-0 noch einmal genauer unter die Lupe genommen. Die Wissenschaftler stellten dabei fest: Das Objekt ist nicht nur unerwartet hell, es zeigt auch eine chemische Zusammensetzung, die für diesen frühen Zeitpunkt in der Geschichte des Universums überraschend komplex ist. So wies das Mid-Infrared Instrument (MIRI), das sich an Bord des JWST befindet, erhebliche Mengen von Sauerstoff im interstellaren Raum nach. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift »Nature Astronomy« veröffentlicht.

Bislang geht man davon aus, dass das frühe Universum lediglich Wasserstoff, Helium und Spuren von Lithium enthielt, aus denen sich im Lauf der Zeit schwerere Elemente und komplexere Moleküle entwickelten. Die Entdeckung von Sauerstoff in der Galaxie JADES-GS-z14-0 deutet nun darauf hin, dass sich dort etwa 300 Millionen Jahre nach dem Urknall – als das Weltall nur zwei Prozent seines heutigen Alters erreicht hatte – bereits einen ganzen Sternzyklus durchlaufen haben muss. »Um Sauerstoff im interstellaren Raum finden zu können, müssen Sterne als Supernovae explodiert sein«, sagt George Rieke, Professor für Astronomie und Erstautor der Studie. Das sei für das junge Alter dieser Galaxie mehr als ungewöhnlich. »Es ist wirklich verblüffend.«

Das Ergebnis deutet darauf hin, dass die Sternentstehung möglicherweise früher begann, als Wissenschaftler bisher annahmen. Das schiebt die Zeitspanne, in der sich die ersten Galaxien nach dem Urknall gebildet haben könnten, von der Gegenwart aus betrachtet nach hinten. Das wiederum bedeutet, dass bisherige Modellvorstellungen der Galaxienentwicklung angepasst werden müssen, da existierende kosmologische Simulationen keine Galaxien im frühen Universum mit diesen extremen Sternmassen und Sternaltern vorhersagen.

»Wir befinden uns in einer unglaublichen Zeit in der Geschichte der Astronomie«, sagt Mit-Autor Kevin Hainline. »Wir sind in der Lage, Galaxien zu untersuchen, deren Alter und Entfernung weit über alles hinausgehen, was Menschen je gefunden haben. Das ist wirklich magisch.«