Quelle: ESA / Science & Exploration / Space Science / Euclid, 6. Juli 2026

Quasare stellen eine kurze Phase im Leben einer Galaxie dar, in der große Mengen an Materie spiralförmig in das zentrale supermassereiche Schwarze Loch hineinströmen und dabei enorme Energiemengen freisetzen. In dieser Phase leuchtet der Kern der Galaxie heller als alles andere im Universum und überstrahlt den Rest seiner Wirtsgalaxie oft um das Hundert- bis Tausendfache.

Seit Jahrzehnten suchen wir nach den allerersten Quasaren des Universums. Diese Objekte geben Aufschluss darüber, was in den frühesten Tagen des Kosmos geschah, darunter auch darüber, wie die ersten supermassiven Schwarzen Löcher und Galaxien entstanden sind. Allerdings sind Quasare aus dieser Zeit schwer zu finden. Sie sind selten, da noch wenige Galaxien Zeit hatten, groß genug zu werden, und ihr urzeitliches Licht ist sowohl schwach als auch leicht mit dem Licht von Sternen zu verwechseln, die näher bei uns liegen.

Euclid, der 2023 gestartet wurde, dringt tiefer in diesen rätselhaften Teil der frühen Kosmosgeschichte vor – mit spannenden Ergebnissen. Das Teleskop hat nun eine beispiellose Anzahl von 31 neuen Quasaren im frühen Universum entdeckt, die bis in eine Zeit zurückreichen, als der Kosmos gerade einmal 5 % seines heutigen Alters hatte.

„Diese frühen Quasare stammen aus den Anfängen des Universums“, sagt Daming Yang von der Universität Leiden in den Niederlanden, Hauptautor der Veröffentlichung über die Euclid-Entdeckung. „Indem wir sie finden und untersuchen, können wir besser verstehen, wie diese riesigen Systeme entstanden sind und so schnell gewachsen sind – eines der größten Rätsel der Astrophysik.“

Unter der Oberfläche des Eisbergs

Die frühesten Quasare, die wir bisher kannten, waren nur die Spitze des Eisbergs: die seltenen und hellen Ausreißer, die am einfachsten zu entdecken waren. Wir hatten einfach noch nicht genug Quasare aus den Anfängen des Universums gefunden, um sie als Gruppe angemessen untersuchen zu können. Die neue Entdeckung von Euclid ändert all das, denn sie erfasst nicht nur die hellen Ausreißer, sondern den Großteil der Population alter Quasare.

„Euclid ist ein echter Meilenstein“, fügt Daming hinzu. „Früher konnten wir nur eine Handvoll der allerhellsten uralten Quasare finden, aber mit Euclid können wir weitaus effizienter riesige Bereiche des Himmels absuchen, um auch viel schwächeres Licht zu erfassen. Es ist ein einzigartiges Werkzeug für die Quasar-Jagd.“

Die Entdeckung umfasst 12 neue Quasare mit einer „Rotverschiebung“ – einem Maß für Entfernung und Bewegung, das damit zusammenhängt, wie sich Licht durch unseren sich ausdehnenden Kosmos bewegt – von 7 oder mehr, was den ersten 770 Millionen Jahren des Universums entspricht.

Die beiden ältesten dieser Gruppe, EUCL J172902.75+641018.1 und EUCL J125308.55+705432.3, weisen Rotverschiebungen von 7,77 bzw. 7,69 auf und stellen damit einen neuen Rekord für die ältesten jemals entdeckten Quasare auf. Beide liegen etwas mehr als 13 Milliarden Lichtjahre entfernt und entstanden in den ersten 670 Millionen Jahren des Universums.

„Diese Entdeckung verdoppelt die Anzahl der uns bekannten Quasare, die so alt sind, mehr als“, sagt Antonio La Marca, ein ESA-Forschungsstipendiat im Euclid-Team. Die Entdeckung der ersten etwa zehn Quasare mit einer Rotverschiebung von 7 oder mehr dauerte mehr als ein Jahrzehnt – doch Euclid hat bereits in einem einzigen Jahr mehr als diese Anzahl entdeckt.

„Das Euclid-Team hat zum ersten Mal eine echte ‚Bestandsaufnahme‘ der Quasare aus der Frühzeit des Universums vorgenommen“, fügt Antonio hinzu. „Das ist ein großer Schritt hin zu einem grundlegenderen Verständnis dieser faszinierenden Objekte.“

Ein Meilenstein in der Geschichte des Universums

Der zweitälteste Quasar, den Daming und seine Kollegen entdeckt hatten, wurde kürzlich von Silvia Belladitta und ihren Mitarbeitern genauer untersucht. Diese Beobachtungen zeigten, dass der Quasar in einer staub- und gasreichen Galaxie eingebettet ist, in der gerade in rasendem Tempo neue Sterne entstehen – ein Hinweis darauf, wie die Wirtsgalaxie eines frühen supermassiven Schwarzen Lochs aussehen könnte.

Die Quasare gehen auf eine faszinierende Periode in der Geschichte des Universums zurück, die als „Epoche der Reionisation“ bekannt ist: eine Zeit, in der sich alles von einem kalten und dunklen Zustand (dem „dunklen Zeitalter“) zu einem heißen und „ionisierten“ Zustand (durch energiereiches Licht aufgespalten) wandelte. Diese Übergangsphase war eine entscheidende Epoche, die die Grundlage für alles schuf, was wir heute sehen.

„Uralte Quasare sind seltene Entdeckungen. Sie sind nicht nur an sich interessant, sondern auch Zeitmaschinen, die es uns ermöglichen, das frühe Universum zu erforschen und zu verstehen, wie die erste Generation von Galaxien entstanden ist“, sagt Valeria Pettorino, Projektwissenschaftlerin bei der ESA für Euclid.

„Die Fähigkeiten von Euclid sind unübertroffen. Das Teleskop vereint eine große Erfassungsfläche, große Tiefenschärfe, scharfe Bildgebung und eine einzigartige weltraumgestützte Infrarotsicht auf eine Weise, die es uns ermöglicht, seltene, extrem weit entfernte Objekte weitaus effizienter als bisher zu erkennen.

Und es ist nicht nur das Teleskop: Die Datenverarbeitung ist nur dank Tausender Wissenschaftler und Ingenieure des Euclid-Konsortiums möglich, die gemeinsam daran arbeiten, wissenschaftliche Entdeckungen zu liefern, indem sie riesige Datensätze durchforsten, um seltene, weit entfernte Quasare zu identifizieren, die wir mit bodengestützten Teleskopen weiter untersuchen können.“

Die 31 hier vorgestellten Quasare wurden in Daten des „Euclid Wide Survey“ entdeckt, der nach seiner Fertigstellung mehr als ein Drittel des gesamten Himmels abdecken wird. Euclid wird die Geheimnisse des dunklen Universums lüften; das Teleskop erforscht dessen Zusammensetzung, Geschichte und Entwicklung und kartiert dabei seine großräumige Struktur, wobei es Milliarden von Galaxien beobachtet – und dabei zahlreiche Quasare aufdeckt.

Hinweise für Redakteure

Der Artikel „Euclid: Entdeckung von 31 neuen Quasaren im Bereich 6,6 < z < 7,8“ von D. Yang et al. erscheint am 6. Juli 2026 in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“. DOI: 10.1051/0004-6361/202658883

Der Quasar mit der höchsten Rotverschiebung in dieser Arbeit trägt die Bezeichnung EUCL J172902.75+641018.1 (Rotverschiebung von 7,77), der Quasar mit der zweithöchsten Rotverschiebung die Bezeichnung EUCL J125308.55+705432.3 (Rotverschiebung von 7,69). Der bisherige Rekordhalter, der 2021 entdeckt wurde, weist eine Rotverschiebung von 7,64 auf.

Über Euclid

Euclid wurde im Juli 2023 gestartet und begann am 14. Februar 2024 mit seinen routinemäßigen wissenschaftlichen Beobachtungen. Im November 2023 und im Mai 2024 erhielt die Welt erste Einblicke in die Qualität der Euclid-Bilder, und im Oktober 2024 wurde der erste Ausschnitt seiner großartigen Karte des Universums veröffentlicht. Euclids erste Datenreihe, einschließlich einer Vorschau auf seine Deep Fields, wurde im März 2025 veröffentlicht. Weitere Informationen zu den Entdeckungen und Datenveröffentlichungen der Mission finden Sie unter: esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid

Euclid ist eine europäische Mission, die von der ESA gebaut und betrieben wird, mit Beiträgen ihrer Mitgliedstaaten und der NASA. Das Euclid-Konsortium – bestehend aus mehr als 2000 Wissenschaftlern aus 300 Instituten in 15 europäischen Ländern, den USA, Kanada und Japan – ist für die Bereitstellung der wissenschaftlichen Instrumente und die wissenschaftliche Datenanalyse verantwortlich. Die ESA wählte Thales Alenia Space als Hauptauftragnehmer für den Bau des Satelliten und seines Servicemoduls aus, während Airbus Defence and Space mit der Entwicklung des Nutzlastmoduls, einschließlich des Teleskops, beauftragt wurde. Die NASA stellte die Detektoren des Nahinfrarot-Spektrometers und -Photometers (NISP) zur Verfügung. Euclid ist eine Mission der mittleren Klasse im Rahmen des „Cosmic Vision“-Programms der ESA.

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• Weltraumteleskop EUCLID

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Quelle: ESA / Science & Exploration, 17. Juni 2026

Der Sternhaufen enthält vier verschiedene Sterngenerationen, was ihn als Prototyp eines „fossilen Fragments des Galaxienkerns“ bestätigt. Vor Milliarden von Jahren breiteten sich ähnliche ursprüngliche Klumpen aus und verschmolzen zum Galaxienkern der Milchstraße, doch Terzan 5 blieb bis heute intakt.

Die neue Studie, in der aktuelle Beobachtungen des Webb-Teleskops mit Daten kombiniert wurden, die über einen Zeitraum von 12 Jahren vom Hubble-Teleskop erfasst wurden, hat gezeigt, dass Terzan 5 bis zu vier unterschiedliche Phasen der Sternentstehung durchlaufen hat, was bestätigt, dass es sich nicht um einen echten Kugelsternhaufen handelt.

Ein Kugelsternhaufen weist in der Regel nur eine einzige Population alter Sterne auf. Neue Daten bestätigen nicht nur die Existenz zweier unterschiedlicher Sternpopulationen in Terzan 5, sondern liefern auch Hinweise auf zwei jüngere Sternentstehungsphasen. Obwohl sich Terzan 5 im dicht besiedelten Bulge der Milchstraße befindet – dem zentralen, kugelförmigen Bereich älterer Sterne unserer Galaxie –, war er massereich genug, um seine eigenständige Identität zu bewahren, während sich leichtere Systeme vor Milliarden von Jahren ausbreiteten und vermischten, um den Bulge zu bilden. Es ist wie ein Klumpen in einem ansonsten gut vermischten Kuchenteig.

„Die neuen Nahinfrarot-Beobachtungen des Webb-Teleskops, abgeglichen mit den Archivdaten des Hubble-Teleskops, haben uns ein viel klareres Bild von der Geschichte von Terzan 5 vermittelt“, sagte Giorgia Zullo, die die Forschung leitete und Doktorandin an der Universität Bologna in Italien ist.

Diese Ergebnisse wurden am Dienstag auf einer Pressekonferenz im Rahmen der 248. Tagung der American Astronomical Society vorgestellt und in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Vier Sterngenerationen

Terzan 5 wurde 1968 vom Astronomen Azop Terzan entdeckt und ähnelt in vielerlei Hinsicht einem Kugelsternhaufen. Im Jahr 2009 stellte sich jedoch heraus, dass dieses System zwei unterschiedliche Sternpopulationen beherbergt. Im Jahr 2016 lieferte das Hubble-Teleskop eine erste Schätzung ihres Alters und zeigte, dass sich die eine vor etwa 12 Milliarden Jahren (als sich die Milchstraße selbst gerade bildete) und die andere vor etwa 5 Milliarden Jahren, kurz bevor sich die Erde zu bilden begann, gebildet hatte. Dies deutete auf eine komplexere Geschichte hin als bei einem typischen Kugelsternhaufen.

Die Untersuchung von Terzan 5 wird durch seine Lage in einem Bereich unserer Galaxie erschwert, der dicht mit Sternen besetzt und stark durch Staub verdeckt ist. Hier kam das Webb-Teleskop ins Spiel. Seine Infrarotaufnahmen ermöglichten es dem Forschungsteam, durch den Staub hindurchzublicken und weitaus mehr Sterne – darunter auch schwächere – zu katalogisieren als bei früheren Untersuchungen. Durch die Messung der Farben und Helligkeiten der Sterne können Astronomen diese in Populationen unterschiedlichen Alters und unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung einordnen.

Webb konnte diese Schlüsselmerkmale für jeden Stern im Sichtfeld am Himmel messen – sowohl für Sterne innerhalb von Terzan 5 als auch für unabhängige Vordergrundsterne. Um die Sterne von Terzan 5 zu isolieren, stützte sich das Team auf die Leistungsfähigkeit und die lange Betriebsdauer des Hubble-Teleskops. Der zeitliche Abstand von 12 Jahren zwischen den Hubble-Belichtungen ermöglichte es dem Team, sehr kleine Bewegungen einzelner Sterne – sogenannte Eigenbewegungen – zu messen, um festzustellen, welche Sterne zu Terzan 5 gehören und welche Teil des Galaxienkerns der Milchstraße sind.

Durch die Kombination der Daten von Webb und Hubble fanden die Forscher starke Hinweise auf zwei weitere Sternpopulationen, von denen sich die eine vor 3,8 Milliarden Jahren und die andere erst vor 2,5 Milliarden Jahren gebildet hat. Außerdem konnten sie das Alter der bereits bekannten Sternpopulationen mit beispielloser Präzision bestimmen und stellten fest, dass diese sich vor 12,5 Milliarden bzw. 4,7 Milliarden Jahren gebildet haben.

Angesichts der bisher bekannten zwei Sterngenerationen konnten Astronomen die Möglichkeit nicht ausschließen, dass Terzan 5 mit einem anderen Objekt – etwa einem Kugelsternhaufen oder einer riesigen Molekülwolke – in Wechselwirkung trat und dadurch mit neuem Gas und Staub angereichert wurde, was eine zweite Runde der Sternentstehung auslöste. Mit vier Sterngenerationen sind diese Erklärungen nun ausgeschlossen.

Messungen der Sternzusammensetzung der Terzan-5-Populationen, die am W. M. Keck-Observatorium und am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte durchgeführt wurden, deuten ebenfalls auf sehr unterschiedliche Populationen hin. „Neben dem Alter dieser Populationen bewahrt der Sternhaufen ein fossiles Zeugnis der fortschreitenden Anreicherung schwerer Elemente durch Supernovae“, sagte Co-Autor R. Michael Rich, Forschungsastronom an der University of California in Los Angeles.

Terzan 5 brachte mehrere Sterngenerationen hervor, da es in der Lage war, die notwendigen Ausgangsstoffe zu binden. Es gibt Hinweise auf gewaltige Supernova-Explosionen in Terzan 5, bei denen schwerere Elemente entstanden, die von nachfolgenden Sterngenerationen aufgenommen wurden. In Systemen mit geringerer Masse hätte die Wucht der Explosionen selbst die dabei entstandenen Elemente hinausgeschleudert und gleichzeitig übrig gebliebenes Gas und Staub weggefegt. Der Vorläufer von Terzan 5 verfügte über genügend Masse, um diese Auswürfe der Sterne zurückzuhalten, sodass sich über Milliarden von Jahren hinweg neue Sterngenerationen bilden konnten.

„Fossiles Fragment des Galaxienkerns“

Die Ergebnisse zeigen, dass Terzan 5 höchstwahrscheinlich der Überrest eines weitaus massereicheren Sternensystems ist, das sich ursprünglich vor 12,5 Milliarden Jahren gebildet hatte. Terzan 5 ist außergewöhnlich, weil es überlebt hat – und sich nie mit dem Galaxienkern der Milchstraße vereinigt oder vollständig darin „vermischt“ hat. „Aus irgendeinem Grund bildete sich dieser eigentümliche Sternhaufen getrennt vom Bulge und wurde bei dessen Entstehung nicht zerstört“, sagte Francesco R. Ferraro, Professor an der Universität Bologna und Leiter der Webb-Beobachtungen. „Terzan 5 ist das, was wir heute als ‚Fossilfragment des Bulge‘ bezeichnen, da es den ursprünglichen Sternhaufen ähnelt, die zur Entstehung des Bulge beigetragen haben.“

Bislang ist ein weiteres kosmisches Objekt bekannt, das Terzan 5 ähnelt. Liller 1 war das zweite Objekt, das von einem Kugelsternhaufen zu einem Fossilfragment des Galaxienkerns umklassifiziert wurde. Auch es enthält mehrere Sterngenerationen. Möglicherweise gibt es noch weitere Objekte dieser Art. Ferraros Team wird weitere 40 bis 50 Kugelsternhaufen untersuchen, die innerhalb des Bulges umlaufen, um festzustellen, ob ihre Sternpopulationen alle gleich sind, wie bei Kugelsternhaufen, oder ob sie mehrere Generationen umfassen, wie bei fossilen Fragmenten des Bulges.

Mögliche Parallelen bei der Galaxienentstehung in nah und fern

Letztendlich könnte diese Forschung unser Verständnis darüber verbessern, wie sich die zentralen Bulges von Galaxien über Hunderte von Millionen von Jahren hinweg bilden. „Aufgrund von Beobachtungen und detaillierten Simulationen gehen wir davon aus, dass Galaxien im frühen Universum riesige Gasscheiben besaßen, die in Klumpen zerfielen und Sterne bildeten. Diese Klumpen wanderten zum Zentrum der Galaxien und viele verschmolzen zu deren Bulges“, sagte Barbara Lanzoni, Mitautorin und außerordentliche Professorin an der Universität Bologna. So hat Webb beispielsweise mehrere Beispiele für „klumpige“ Galaxien entdeckt, die sich aktiv bildeten, als das Universum erst wenige hundert Millionen Jahre alt war, wie die Klumpen in der Galaxie „Firefly Sparkle“. „Terzan 5 könnte direkte Beweise liefern, die helfen können zu erklären, wie sich Galaxienkerne im gesamten Universum gebildet haben“, sagte Barbara.

Weitere Informationen
Webb ist das größte und leistungsstärkste Teleskop, das jemals ins All gebracht wurde. Im Rahmen einer internationalen Kooperationsvereinbarung stellte die ESA den Startdienst für das Teleskop unter Einsatz der Trägerrakete Ariane 5 bereit. In Zusammenarbeit mit ihren Partnern war die ESA für die Entwicklung und Qualifizierung der Anpassungen der Ariane 5 für die Webb-Mission sowie für die Beschaffung des Startdienstes durch Arianespace verantwortlich. Die ESA stellte außerdem den Hauptspektrografen NIRSpec sowie 50 % des Mittelinfrarot-Instruments MIRI bereit, das von einem Konsortium staatlich finanzierter europäischer Institute (dem MIRI European Consortium) in Zusammenarbeit mit dem JPL und der University of Arizona entwickelt und gebaut wurde.

Webb ist eine internationale Partnerschaft zwischen der NASA, der ESA und der Canadian Space Agency (CSA).

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• Die Milchstraße

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Quelle: NASA Webb Mission Team, 10. Juni 2026

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Vasily Kokorev von der University of Texas at Austin hat den betreffenden Glückstreffer identifiziert: GLIMPSE-17775. Durch die sorgfältige Analyse des von Webb erfassten Spektrums des Punktes – das bislang tiefste Spektrum eines kleinen roten Punktes – hat das Forschungsteam mehrere Indizien identifiziert, die alle die Interpretation stützen, dass GLIMPSE-17775 ein supermassives Schwarzes Loch ist, das von einem dichten Kokon aus teilweise ionisiertem Gas umhüllt ist – ein Modell, das als BH*-Szenario (Black Hole Star) bezeichnet wird. Ein Artikel, der die Ergebnisse beschreibt, wurde heute in The Astrophysical Journal veröffentlicht.

„Ich glaube, ein Teil der wissenschaftlichen Gemeinschaft tendiert zu einer einheitlichen Sichtweise – nämlich dass sich die kleinen roten Punkte durch Modelle von Schwarzen Löchern erklären lassen. Aber bei keinem der bisherigen kleinen roten Punkte lagen alle Beweise an einem Ort vor“, sagte Kokorev, der Hauptautor der Studie. „Bei GLIMPSE-17775 können wir diese Modelle überprüfen, da das Spektrum dieser Quelle so tief und beeindruckend ist.“

Abell S1063 mit Ausschnitt von GLIMPSE-17775 (NIRCam-Aufnahme)

Zusammenfügen der Puzzleteile

Kurz nachdem Webb seinen wissenschaftlichen Betrieb aufgenommen hatte, entdeckte er eine neue, mysteriöse Art von Objekten im sehr frühen Universum – zahlreiche rote Objekte, die etwa 600 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden waren. Wissenschaftler haben verschiedene Erklärungen für diese kleinen roten Punkte untersucht, darunter auch das Szenario der „Black-Hole-Stars“.

Eine Reihe glücklicher Umstände führte zu diesem neuen, detaillierten Spektrum eines kleinen roten Punktes. Der kleine rote Punkt, der später als GLIMPSE-17775 bekannt wurde, war glücklicherweise Teil von Webbs Bildgebungs- und Spektroskopiearbeiten für ein Projekt, das nach Population-III-Sternen und schwachen Galaxien im Galaxienhaufen Abell S1063 suchte. Dieser kleine rote Punkt ist weiter entfernt als der Galaxienhaufen und wird durch Gravitationslinsen vergrößert. (GLIMPSE-17775 hat eine kosmologische Rotverschiebung von 3,5, was bedeutet, dass er etwa 1,8 Milliarden Jahre nach dem Urknall existierte.)

Während Webb ein 30-stündiges Spektrum des kleinen roten Flecks lieferte, entsprach der Effekt der Gravitationslinsenwirkung einer Teleskopbeobachtungszeit von 80 Stunden. Diese Kombination aus Webbs Infrarotempfindlichkeit und der „Lupe“ der Natur verstärkte die Detailgenauigkeit, die aus GLIMPSE-17775 gewonnen werden konnte. Das Ergebnis waren mehr als 40 Spektrallinien von dieser kleinen, roten Quelle – das bislang detaillierteste Spektrum dieses kleinen roten Punktes.

„Als wir das Spektrum zum ersten Mal sahen, war es, als lägen alle Teile eines Puzzles auf dem Boden verstreut“, sagte Kokorev. „Wir nahmen jedes Puzzleteil in die Hand, maßen die Linien und begannen, die verschiedenen Teile zu einem Mosaik zusammenzusetzen. Vielleicht sahen einige Teile zunächst nach nichts aus, aber dann fügten sich ein paar von ihnen zusammen, und wir erkannten, dass da etwas war.“

Die von Webb gesammelten spektroskopischen Daten liefern zahlreiche Belege für die Interpretation, dass der kleine rote Punkt GLIMPSE-17775 ein „Black Hole Star“ ist: ein schnell akkretierendes oder wachsendes Schwarzes Loch, das von einem dichten Gaskokon umhüllt ist, der das aus der Nähe des Schwarzen Lochs ausgestrahlte Licht umwandelt und die im Spektrum beobachteten Merkmale erzeugt.

Hinweise auf einen „Black Hole Star“

Eine Reihe von Indizien

Unter den mehr als 40 Spektrallinien, die das Team im Spektrum von GLIMPSE-17775 nachweisen konnte, befanden sich verschiedene unabhängige Indikatoren, die alle mit dem BH*-Szenario übereinstimmen. So stellte das Team beispielsweise fest, dass viele der Spektrallinien, wie etwa die von Wasserstoff, Sauerstoff und Helium, nicht in ein einfaches Modell einer rotierenden Gaswolke passen. Stattdessen beinhaltet das am besten passende Modell einen als Elektronenstreuung bekannten Verbreiterungseffekt – ein eindeutiges Anzeichen dafür, dass diese Quelle von einem dichten, geschichteten Gaskokon umhüllt ist.

Die Stärke und die Verhältnisse bestimmter Linien zueinander, insbesondere der 16 Eisenlinien, die das bilden, was das Team als „Eisenwald“ bezeichnet hat, sowie bestimmter Sauerstofflinien, erfordern eine hochenergetische Quelle, um sie zu erzeugen, wie beispielsweise ein schnell akkretierendes Schwarzes Loch. Darüber hinaus stellten die Astronomen die Fluoreszenz und Absorption von Helium im Spektrum fest, die beide für sich genommen darauf hindeuten, dass ein dichtes Medium eine leistungsstarke Quelle umhüllt.

Das BH*-Szenario passt nicht nur zu GLIMPSE-17775, sondern erklärt auch, warum die meisten kleinen roten Punkte im Röntgenlicht schwach leuchten, da eine solche Strahlung wahrscheinlich vom dichten Gaskokon absorbiert wird.

Ein fehlendes Element im Puzzle von GLIMPSE-17775 ist der Teil des Spektrums, der einen sogenannten Balmer-Break offenbaren würde – also eine starke Absenkung im emittierten Licht, die ein charakteristisches Merkmal der kleinen roten Punkte ist. Um ein umfassenderes Verständnis dieses kleinen roten Punktes zu erlangen, bezog das Team Zusatzdaten aus zwei Beobachtungsprogrammen ein, die das Hubble-Weltraumteleskop der NASA nutzten: die Programme Frontier Fields und BUFFALO (Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations).

Die Daten von Webb und Hubble tragen gemeinsam dazu bei, zu erklären, warum der „Balmer Break“ schwächer ist als bei anderen „Little Red Dots“ üblich: GLIMPSE-17775 wird von einer riesigen Wirtsgalaxie umgeben. Auch wenn die Wirtsgalaxie eines „Little Red Dot“ bisher in dieser Größenordnung noch nicht häufig beobachtet wurde, steht dies nicht im Widerspruch zum Modell des dichten Gaskokons. Das „Black Hole Star“-Modell der „Little Red Dots“ führt das überschüssige blaue Licht auf Sterne in der Wirtsgalaxie zurück.

Als Webb erstmals kleine rote Punkte entdeckte, dachten einige Forscher, diese Objekte hätten die „Kosmologie auf den Kopf gestellt“, da sie sich nicht sicher waren, wie Galaxien im frühen Universum so schnell so groß werden konnten, um all dieses Licht zu erklären, das von ihren Sternen stammt. Das Team ist jedoch der Ansicht, dass das Puzzleteil GLIMPSE-17775 gut in den bestehenden Rahmen der Entwicklungsgeschichte des Universums passt, da die Massen der Schwarzen Löcher nicht so hoch sein müssen, um die breiten Emissionslinien zu erklären.

„Alles passt zusammen, nichts ist fehlerhaft, und ich glaube, das macht das Puzzle, das unser Universum darstellt, noch spannender“, sagte Kokorev. „Mit Blick auf die Zukunft freue ich mich darauf, noch tiefer einzutauchen und herauszufinden, was die zentralen Antriebe dieser kleinen roten Punkte antreibt. Wir gehen zwar davon aus, dass es sich um ein Schwarzes Loch handelt, doch es werden auch einige andere interessante Theorien vorgeschlagen, was sehr spannend ist. Vielleicht haben wir in ein oder zwei Jahren die endgültige Antwort darauf, was diese Quellen antreibt.“

Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Observatorium für Weltraumwissenschaft. Webb löst Rätsel in unserem Sonnensystem, blickt darüber hinaus auf ferne Welten um andere Sterne und erforscht die geheimnisvollen Strukturen und Ursprünge unseres Universums sowie unseren Platz darin. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA mit ihren Partnern, der ESA und der CSA.

Um mehr über Webb zu erfahren, besuchen Sie: https://science.nasa.gov/webb

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• JWST – James Webb Space Telescope

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Quelle: ESA / Science & Exploration / Space Science, 10. Juni 2026

Die Entscheidung bedeutet, dass die Studienphase abgeschlossen ist, die Durchführbarkeit der Mission nachgewiesen wurde und sich die ESA zur Umsetzung verpflichtet. In der bevorstehenden Entwicklungsphase werden das Raumfahrzeug und seine wissenschaftlichen Instrumente gebaut, integriert und ausgiebig getestet.

Arrakihs ist die zweite „schnelle“ oder F-Klasse-Mission des Cosmic-Vision-Programms der ESA, die von ihrer Auswahl im November 2022 bis zum Start weniger als zehn Jahre benötigt. Die Entscheidung zur Annahme wurde auf der Sitzung des Wissenschaftsprogrammausschusses am Instituto Astrofísico de Canarias auf Teneriffa (10.–11. Juni 2026) getroffen.

„Arrakihs ist eine bahnbrechende und einzigartige Mission zur galaktischen Archäologie. Durch die Erforschung schwer erkennbarer Galaxienhalos wird sie neue Erkenntnisse darüber liefern, wie Galaxien entstehen und ob die Milchstraße ein Einzelfall ist. Ihre schnelle Entwicklung verdeutlicht die Flexibilität und Bandbreite des Wissenschaftsprogramms der ESA“, sagt Professorin Carole Mundell, Wissenschaftsdirektorin der ESA.

Der Name der Mission steht für „Analysis of Resolved Remnants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys“ (Analyse aufgelöster Überreste akkretierter Galaxien als Schlüsselinstrument für Halo-Durchmusterungen).

Die Entschlüsselung der galaktischen Geschichte

Stellen Sie sich eine Galaxie vor. Vielleicht denken Sie dabei an eine leuchtende, spiralförmige Scheibe aus Sternen, Gas und Staub. Was Sie sich wahrscheinlich nicht vorstellen, ist der viel größere, kugelförmige Bereich, der diese Scheibe umgibt und mit Materie gefüllt ist, die viel schwerer zu erkennen ist.

Dieser Bereich, der als Galaxienhalo bezeichnet wird, besteht größtenteils aus unsichtbarer dunkler Materie, die als gravitativer Klebstoff der Galaxie fungiert. Der Rest des Halos besteht aus normaler Materie, darunter Sterne und heißes, geladenes Gas. Arrakihs werden diffuse Sternhalos und Strukturen wie Sternströme beobachten – Überreste kleiner Galaxien, die durch die Schwerkraft auseinandergerissen wurden.

Wichtig ist, dass das Halo einer Galaxie deutliche Spuren davon enthält, wie sich die Galaxie im Laufe der kosmischen Zeit gebildet und entwickelt hat. Wissenschaftler gehen davon aus, dass Galaxien im Laufe der Zeit durch Verschmelzungen mit anderen Galaxien wachsen. Da Galaxienhalos so schwach leuchten, konnten wir bisher noch nicht genügend von ihnen untersuchen, um sicher zu sein, dass unsere Modelle zur Galaxienentstehung – und damit auch die Rolle der Dunklen Materie – korrekt sind.

Durch die Kartierung von Sternströmen wird Arrakihs es uns ermöglichen, die Geschichte vergangener Verschmelzungen zusammenzusetzen und eine Schätzung der Anzahl „einsamer“ Sterne abzugeben, die während der Verschmelzungen aus ihren Galaxien herausgerissen wurden.

Insgesamt plant Arrakihs, mindestens 80 Galaxien mit einer ähnlichen Masse wie die Milchstraße zu untersuchen. Das ist eine ausreichend große Zahl, um statistische Erkenntnisse darüber zu gewinnen, wie sich eine „typische“ Galaxie bildet, und uns so zu ermöglichen, zu verstehen, wie einzigartig unsere Heimatgalaxie ist.

Zwei Paar europäische Augen

Die Mission muss extrem lichtschwache Objekte mit einer „geringen Oberflächenhelligkeit“ aufspüren. Zu diesem Zweck wird Arrakihs ein wissenschaftliches Instrument an Bord haben, das aus zwei „binokularen Teleskopen“ mit insgesamt vier Kameras besteht. Jede Kamera ist für ein anderes Wellenlängenband empfindlich, das vom nahen Ultraviolett über das sichtbare Spektrum bis ins nahe Infrarot reicht.

Das Instrument wird von einem Konsortium aus ESA-Mitgliedstaaten unter der Leitung Spaniens entworfen und entwickelt. Weitere wichtige Konsortialpartner sind die Schweiz, Österreich, Belgien, Norwegen, Portugal und Schweden. Viele der Beiträge zu diesem Instrument werden durch das Prodex-Programm der ESA unterstützt.

Arrakihs wird Teil der Flotte der „Cosmic Observers“ der ESA. Diese Missionen befassen sich in erster Linie mit zwei übergeordneten wissenschaftlichen Themen der ESA-Initiative „Cosmic Vision 2015–2025“, nämlich: Was sind die grundlegenden physikalischen Gesetze des Universums? und Wie ist das Universum entstanden und woraus besteht es?

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• Kuiper/ESA

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Quelle: ESA / Science & Exploration / Space Science, 20. April 2026

Die Farben auf dem Hubble-Bild dieser schimmernden Sternentstehungsregion im sichtbaren Licht erinnern an eine Unterwasserszene voller feinkörniger Sedimente, die durch die Tiefen des Ozeans wirbeln. Mehrere massereiche Sterne, die sich außerhalb dieses Sichtfeldes befinden, haben diese Region seit mindestens 300 000 Jahren geprägt. Ihre starken ultravioletten Winde blasen weiterhin eine riesige Blase auf, von der hier ein kleiner Ausschnitt zu sehen ist, die das Gas und den Staub der Wolke zusammendrückt und so neue Wellen der Sternentstehung auslöst.

Es ist nicht das erste Mal, dass Hubble diesen Anblick erfasst hat. Das Teleskop beobachtete den Trifid-Nebel bereits 1997, und nun, 29 Jahre später, hat es fast seine gesamte Betriebsdauer genutzt, um uns Veränderungen im Nebel auf menschlicher Zeitskala zu zeigen. Warum erneut denselben Ort betrachten? Neben der Beobachtung von Veränderungen im Laufe der Zeit ist Hubble auch mit einer verbesserten Kamera ausgestattet, die über ein größeres Sichtfeld und eine höhere Empfindlichkeit verfügt und während der vierten Wartungsmission installiert wurde.

Sternentstehung in der „Cosmic Sea Lemon“
Hubbles Blick auf den Trifidnebel (auch bekannt als Messier 20 oder M20) konzentriert sich auf den „Kopf“ und den wellenförmigen „Körper“ einer rostfarbenen Gas- und Staubwolke, die einer Seezitrone oder Meerlimette ähnelt und den Anschein erweckt, als würde sie durch den Kosmos gleiten.

Das linke „Horn“ der kosmischen Meerlimette ist Teil von Herbig-Haro 399, einem Plasmastrahl, der seit Jahrhunderten in regelmäßigen Abständen von einem jungen Protostern [1] ausgestoßen wird, der im Kopf der Meerlimette eingebettet ist. Beobachten Sie, wie sich der Strahl ausdehnt. Anhand der beobachteten Veränderungen können Forscher die Geschwindigkeiten der Ausflüsse messen und bestimmen, wie viel Energie der Protostern in diese Regionen einspeist. Die Messungen liefern Erkenntnisse darüber, wie neu entstandene Sterne mit ihrer Umgebung interagieren.

Unmittelbar rechts darunter sind Anzeichen für den Gegenstrahl zu erkennen: gezackte orangefarbene und rote Linien, die an der Rückseite des Halses der Meereslimette „herunterlaufen“, wo sich im braunen Staub ein natürliches V abzeichnet. Das dunklere, eher dreieckige „Horn“ rechts vom „Kopf“ beherbergt an seiner Spitze einen weiteren jungen Stern. Wenn man heranzoomt, sieht man einen schwachen roten Punkt mit einem winzigen Strahl. Der grüne Bogen darüber könnte ein Hinweis darauf sein, dass eine zirkumstellare Scheibe durch das intensive ultraviolette Licht benachbarter massereicher Sterne abgetragen wird. Je klarer der Bereich um diesen Protostern herum ist, desto eher deutet dies darauf hin, dass seine Entstehung fast abgeschlossen ist.

Unmittelbar links von der „kosmischen Meerlimette” befindet sich eine kleine, schwache Säule. Ein Großteil des Gases und Staubs dieser Säule wurde weggeblasen, doch das dichteste Material an der Spitze ist noch vorhanden.

Streifen und scharfe Linien liefern weitere Hinweise auf die Aktivitäten anderer junger Sterne. Ein Beispiel dafür ist eine wellenförmige, schräge Linie in der Bildmitte, die hellorange beginnt und in leuchtendem Rot endet. Im Bildvergleich scheint sie sich zu bewegen, was darauf hindeutet, dass es sich um einen Ausstoß handeln könnte, der von einem anderen, sich gerade bildenden Stern ausgestoßen wurde, der tief im Staub verborgen liegt.

Ein buntes Farbmeer

Bei den Beobachtungen des Hubble-Teleskops im sichtbaren Licht ist der Blick nach links oben am klarsten, wo die Farbe blauer ist. Starkes ultraviolettes Licht von massereichen Sternen, die sich nicht im Sichtfeld befinden, hat Elektronen aus dem umgebenden Gas herausgelöst und so ein Leuchten erzeugt, während Winde eine Blase formen, indem sie den umgebenden Staub wegfegen.

An der Spitze des Kopfes der „Cosmic Sea Lemon“ strömt hellgelbes Gas nach oben. Dies ist ein Beispiel dafür, wie ultraviolettes Licht in den dunkelbraunen Staub eindringt und das Gas und den Staub ablöst und auflöst.

Viele Grate und Hänge aus dunkelbraunem Material werden noch einige Millionen Jahre bestehen bleiben, während das ultraviolette Licht der Sterne das Gas langsam abträgt. In den dichtesten Bereichen befinden sich Protosterne [1], die im sichtbaren Licht verdeckt sind.

Die rechte hintere Ecke ist fast pechschwarz. Dort ist der Staub am dichtesten. Die Sterne, die hier zu sehen sind, gehören möglicherweise nicht zu dieser Sternentstehungsregion – sie könnten näher bei uns liegen, also im Vordergrund.

Suchen Sie nun nach leuchtend orangefarbenen Kugeln. Diese Sterne sind vollständig ausgebildet und haben den Raum um sich herum freigeräumt. Im Laufe von Millionen von Jahren werden das Gas und der Staub, aus denen der Nebel besteht, verschwinden – und nur die Sterne werden übrig bleiben.

Beispiellose Langlebigkeit, ununterbrochene Entdeckungen

Die vielfältigen Instrumente des Hubble-Teleskops und der breite Spektralbereich, den es abdeckt – von Ultraviolett bis zum nahen Infrarot –, haben Forschern seit Jahrzehnten zu bahnbrechenden Entdeckungen verholfen und liefern täglich neue Daten, die unweigerlich zu weiteren Erkenntnissen führen werden.

Im vergangenen Jahr ermöglichte Hubble Entdeckungen, die von einem Relikt der frühen Galaxienentstehung über eine Galaxie, die so schwach leuchtet, dass sie fast unsichtbar ist, bis hin zu unbekannten kosmischen Anomalien reichten, die mit Hilfe von KI entdeckt wurden. Forscher beobachteten zum ersten Mal Asteroiden, die in einem anderen Sternsystem kollidierten, während Hubble in unserem eigenen Sonnensystem zufällig einen zerbrechenden Kometen einfing. Die seit langem bestehende Vorhersage, dass unsere Milchstraße in ferner Zukunft mit Andromeda kollidieren wird, wurde durch eine neue Studie unter Verwendung von Daten des Hubble-Teleskops und der ESA-Sonde Gaia in Frage gestellt. Hubble verfolgte außerdem den interstellaren Kometen 3I/ATLAS, der im vergangenen Jahr unerwartet im Sonnensystem auftauchte, und trug so zu einer schnellen Schätzung seiner Größe bei.

Das 36. Betriebsjahr des Hubble-Teleskops hat erneut beeindruckende Einblicke in den Kosmos geliefert. Dazu gehörten die Sternentstehungsregion N11 in der Großen Magellanschen Wolke, die Hüllen aus Sternenstaub, aus denen der Eier-Nebel besteht, der Katzenaugennebel in Kombination mit dem ESA-Teleskop Euclid sowie eine brandneue Aufnahme des berühmten Krebsnebels. Hubble zeigte außerdem das glühende Herz von M82, die wirbelnden Spiralgalaxien UGC 11397 und Arp 4, Staubringe um die Galaxie NGC 7722, die funkelnden Sterne des Kugelsternhaufens NGC 1786 und den riesigen Galaxienhaufen Abell 209.

Das Teleskop hat bis heute über 1,7 Millionen Beobachtungen durchgeführt. Fast 29.000 Astronomen haben begutachtete wissenschaftliche Artikel veröffentlicht, die auf Hubble-Daten basieren, die während der 36-jährigen Lebensdauer des Teleskops gesammelt wurden. Daraus sind mehr als 23.000 Veröffentlichungen hervorgegangen, davon fast 1.100 allein im Jahr 2025. Seit 2022 kombinieren Forscher regelmäßig die Beobachtungen des Hubble-Teleskops mit denen des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA/ESA/CSA, um die Möglichkeiten für neue Entdeckungen weiter auszubauen.

Notes
[1] A protostar is a mass of interstellar gas and dust in the process of collapsing to form a star.

Weitere Informationen
Das Hubble-Weltraumteleskop ist ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit zwischen der ESA und der NASA.

Links
Pressemitteilung auf esahubble.org
Pressemitteilung auf der NASA-Website

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• Hubble

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Quelle: NASA / Jet Propulsion Laboratory, 26. Januar 2026

Dank der beispiellosen Empfindlichkeit des Webb-Teleskops erfahren Wissenschaftler immer mehr über den Einfluss der Dunklen Materie auf Sterne, Galaxien und sogar Planeten wie die Erde. Wissenschaftler haben anhand von Daten des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA eine der detailliertesten und hochauflösendsten Karten der Dunklen Materie erstellt, die jemals erstellt wurde. Sie zeigt, wie sich das unsichtbare, geisterhafte Material mit „normaler“ Materie überlagert und verflechten, aus der Sterne, Galaxien und alles, was wir sehen können, bestehen. Die Karte, die am Montag, dem 26. Januar, in Nature Astronomy veröffentlicht wurde, baut auf früheren Forschungen auf und liefert zusätzliche Bestätigungen und neue Details darüber, wie dunkle Materie das Universum im größten Maßstab – Galaxienhaufen mit einem Durchmesser von Millionen von Lichtjahren – geprägt hat, aus denen letztlich Galaxien, Sterne und Planeten wie die Erde entstanden sind.

„Dies ist die größte Karte der Dunklen Materie, die wir mit Webb erstellt haben, und sie ist doppelt so scharf wie alle anderen Karten der Dunklen Materie, die von anderen Observatorien erstellt wurden“, sagte Diana Scognamiglio, Hauptautorin der Studie und Astrophysikerin am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Bisher hatten wir nur ein verschwommenes Bild der Dunklen Materie. Dank der unglaublichen Auflösung von Webb sehen wir nun die unsichtbare Struktur des Universums in atemberaubender Detailgenauigkeit.“

Dunkle Materie strahlt kein Licht aus, reflektiert es nicht, absorbiert es nicht und blockiert es auch nicht, sondern durchdringt normale Materie wie ein Geist. Aber sie interagiert mit dem Universum durch die Schwerkraft, was die Karte mit einer neuen Klarheit zeigt. Der Beweis für diese Interaktion liegt im Grad der Überlappung zwischen dunkler Materie und normaler Materie. Laut den Autoren der Studie bestätigen die Beobachtungen von Webb, dass diese enge Übereinstimmung kein Zufall sein kann, sondern darauf zurückzuführen ist, dass die Schwerkraft der dunklen Materie im Laufe der kosmischen Geschichte normale Materie zu sich hinzieht.

„Wo immer wir einen großen Cluster aus Tausenden von Galaxien sehen, sehen wir auch eine ebenso große Menge an dunkler Materie am selben Ort. Und wenn wir eine dünne Kette aus normaler Materie sehen, die zwei dieser Cluster verbindet, sehen wir auch eine Kette aus dunkler Materie“, sagte Richard Massey, Astrophysiker an der Durham University im Vereinigten Königreich und Mitautor der neuen Studie. „Es ist nicht nur so, dass sie die gleiche Form haben. Diese Karte zeigt uns, dass dunkle Materie und normale Materie immer am selben Ort waren. Sie sind zusammen gewachsen.“

Genauer betrachtet

Das Gebiet, das von der neuen Karte abgedeckt wird, befindet sich im Sternbild Sextans und ist etwa 2,5 Mal so groß wie der Vollmond. Eine weltweite Gemeinschaft von Wissenschaftlern hat diese Region mit mindestens 15 bodengestützten und weltraumgestützten Teleskopen für die Cosmic Evolution Survey (COSMOS) beobachtet. Ihr Ziel: die Position der regulären Materie hier genau zu messen und sie dann mit der Position der dunklen Materie zu vergleichen. Die erste Karte der dunklen Materie in diesem Gebiet wurde 2007 unter Verwendung von Daten des Hubble-Weltraumteleskops der NASA erstellt, einem Projekt unter der Leitung von Massey und dem JPL-Astrophysiker Jason Rhodes, einem Mitautor der Veröffentlichung.

Webb beobachtete diese Region insgesamt etwa 255 Stunden lang und identifizierte fast 800.000 Galaxien, von denen einige zum ersten Mal entdeckt wurden. Scognamiglio und ihre Kollegen suchten dann nach dunkler Materie, indem sie beobachteten, wie ihre Masse den Raum selbst krümmt, was wiederum das Licht von fernen Galaxien auf seinem Weg zur Erde ablenkt. Bei der Beobachtung durch die Forscher wirkt es so, als ob das Licht dieser Galaxien durch eine gekrümmte Fensterscheibe gefallen wäre.

Die Webb-Karte enthält etwa zehnmal mehr Galaxien als Karten des Gebiets, die von bodengestützten Observatorien erstellt wurden, und doppelt so viele wie die von Hubble. Sie zeigt neue Ansammlungen dunkler Materie und liefert eine höherauflösende Ansicht der zuvor von Hubble beobachteten Gebiete. Um die Entfernungsmessungen zu vielen Galaxien für die Karte zu verfeinern, verwendete das Team das Mid-Infrared Instrument (MIRI) von Webb, das vom JPL entwickelt und bis zum Start betreut wurde, zusammen mit anderen Weltraum- und bodengestützten Teleskopen. Dank der von MIRI erfassten Wellenlängen eignet es sich auch hervorragend zur Erkennung von Galaxien, die durch kosmische Staubwolken verdeckt sind.

Warum das wichtig ist

Als das Universum entstand, waren normale Materie und dunkle Materie wahrscheinlich nur spärlich verteilt. Wissenschaftler glauben, dass sich die dunkle Materie zuerst zu Klumpen zusammenballte und dass diese Klumpen dann normale Materie anzogen, wodurch Regionen mit genügend Material entstanden, in denen sich Sterne und Galaxien bilden konnten. Auf diese Weise bestimmte die dunkle Materie die großräumige Verteilung der Galaxien im Universum. Indem sie die Entstehung von Galaxien und Sternen früher als sonst ausgelöst hat, trug die Dunkle Materie auch dazu bei, die Voraussetzungen für die spätere Entstehung von Planeten zu schaffen. Denn die ersten Generationen von Sternen waren dafür verantwortlich, Wasserstoff und Helium – die den größten Teil der Atome im frühen Universum ausmachten – in die vielfältigen Elemente umzuwandeln, aus denen heute Planeten wie die Erde bestehen. Mit anderen Worten: Die Dunkle Materie verschaffte komplexen Planeten mehr Zeit für ihre Entstehung.

„Diese Karte liefert einen weiteren Beweis dafür, dass es ohne Dunkle Materie in unserer Galaxie möglicherweise keine Elemente gäbe, die das Entstehen von Leben ermöglicht hätten“, so Rhodes. „Dunkle Materie ist nichts, was wir in unserem Alltag auf der Erde oder sogar in unserem Sonnensystem antreffen, aber sie hat uns definitiv beeinflusst.“

Scognamiglio und einige ihrer Co-Autoren werden die Dunkle Materie auch mit dem kommenden Nancy Grace Roman Space Telescope der NASA über einem Gebiet kartieren, das 4.400 Mal größer ist als die COSMOS-Region. Zu den wichtigsten wissenschaftlichen Zielen von Roman gehört es, mehr über die grundlegenden Eigenschaften der Dunklen Materie zu erfahren und darüber, wie sie sich im Laufe der kosmischen Geschichte verändert haben oder auch nicht. Die Karten von Roman werden jedoch die räumliche Auflösung von Webb nicht übertreffen. Eine detailliertere Untersuchung der dunklen Materie wird nur mit einem Teleskop der nächsten Generation möglich sein, wie dem Habitable Worlds Observatory, dem nächsten Flaggschiff-Konzept der NASA im Bereich der Astrophysik.

Mehr über Webb

Das James Webb Space Telescope löst Geheimnisse in unserem Sonnensystem, blickt über diese hinaus auf ferne Welten um andere Sterne und erforscht die mysteriösen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA mit ihren Partnern ESA (Europäische Weltraumorganisation) und CSA (Kanadische Weltraumagentur).

Weitere Informationen über Webb finden Sie unter: https://science.nasa.gov/webb

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• Dunkle Materie

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Quelle: NASA / Jet Propulsion Laboratory, 18. Dezember 2025

Diese 102 Infrarotwellenlängen des Lichts sind für das menschliche Auge zwar nicht sichtbar, aber ein großer Anteil der Strahlung im Kosmos liegt in diesen Bereichen. Die Beobachtung des gesamten Himmels auf diese Weise ermöglicht es Wissenschaftlern, wichtige Fragen zu beantworten, darunter auch, wie ein dramatisches Ereignis, das sich in der ersten Milliardstel Billionstel Billionstel Sekunde nach dem Urknall ereignete, die 3D-Verteilung von Hunderten Millionen Galaxien in unserem Universum beeinflusst hat. Darüber hinaus werden Wissenschaftler die Daten nutzen, um zu untersuchen, wie sich Galaxien im Laufe der fast 14 Milliarden Jahre alten Geschichte des Universums verändert haben, und um mehr über die Verteilung der wichtigsten Bestandteile für Leben in unserer eigenen Galaxie zu erfahren.

„Es ist unglaublich, wie viele Informationen SPHEREx in nur sechs Monaten gesammelt hat – Informationen, die besonders wertvoll sind, wenn sie zusammen mit den Daten unserer anderen Missionen genutzt werden, um unser Universum besser zu verstehen“, sagte Shawn Domagal-Goldman, Direktor der Astrophysik-Abteilung im NASA-Hauptquartier in Washington. „Wir verfügen im Wesentlichen über 102 neue Karten des gesamten Himmels, jede in einer anderen Wellenlänge und mit einzigartigen Informationen über die Objekte, die sie zeigt. Ich denke, jeder Astronom wird hier etwas Wertvolles finden, da die Missionen der NASA es der Welt ermöglichen, grundlegende Fragen darüber zu beantworten, wie das Universum entstanden ist und wie es sich verändert hat, um schließlich einen Lebensraum für uns zu schaffen.“

SPHEREx (kurz für Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) umkreist die Erde etwa 14½ Mal pro Tag und bewegt sich dabei von Norden nach Süden über die Pole hinweg. Jeden Tag nimmt er etwa 3.600 Bilder entlang eines kreisförmigen Streifens des Himmels auf, und im Laufe der Tage, während sich der Planet um die Sonne bewegt, verschiebt sich auch das Sichtfeld von SPHEREx. Nach sechs Monaten hat das Observatorium den Weltraum in alle Richtungen beobachtet und den gesamten Himmel in 360 Grad erfasst.

Die Mission, die vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien geleitet wird, begann im Mai mit der Kartierung des Himmels und stellte im Dezember ihr erstes Mosaik des gesamten Himmels fertig. Während ihrer zweijährigen Hauptmission wird sie drei weitere Scans des gesamten Himmels durchführen, und durch die Zusammenführung dieser Karten wird die Empfindlichkeit der Messungen erhöht. Der gesamte Datensatz steht Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit frei zur Verfügung.
„SPHEREx ist eine mittelgroße astrophysikalische Mission, die große wissenschaftliche Erkenntnisse liefert“, sagte JPL-Direktor Dave Gallagher. „Es ist ein phänomenales Beispiel dafür, wie wir mutige Ideen in die Realität umsetzen und damit ein enormes Potenzial für Entdeckungen erschließen.“

Superleistungsstarkes Teleskop

Jede der 102 von SPHEREx erfassten Farben steht für eine Wellenlänge des Infrarotlichts, und jede Wellenlänge liefert einzigartige Informationen über die Galaxien, Sterne, Planetenentstehungsgebiete und andere kosmische Merkmale darin. Beispielsweise strahlen dichte Staubwolken in unserer Galaxie, in denen Sterne und Planeten entstehen, in bestimmten Wellenlängen hell, während sie in anderen Wellenlängen kein Licht abgeben (und daher völlig unsichtbar sind). Der Prozess der Aufspaltung des Lichts einer Quelle in seine einzelnen Wellenlängen wird als Spektroskopie bezeichnet.

Zwar haben auch einige frühere Missionen den gesamten Himmel kartiert, wie beispielsweise der Wide-field Infrared Survey Explorer der NASA, aber keine davon hat dies in annähernd so vielen Farben getan wie SPHEREx. Im Gegensatz dazu kann das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA Spektroskopie mit deutlich mehr Wellenlängen des Lichts durchführen als SPHEREx, hat jedoch ein tausendmal kleineres Sichtfeld. Die Kombination aus Farben und einem so großen Sichtfeld macht SPHEREx so leistungsstark.
„Die Superkraft von SPHEREx besteht darin, dass es etwa alle sechs Monate den gesamten Himmel in 102 Farben erfasst. Das ist eine erstaunliche Menge an Informationen, die in kurzer Zeit gesammelt werden“, sagte Beth Fabinsky, SPHEREx-Projektmanagerin am JPL. „Ich denke, das macht uns zum Fangschreckenkrebs unter den Teleskopen, denn wir verfügen über ein erstaunliches mehrfarbiges visuelles Erkennungssystem und können außerdem einen sehr weiten Bereich unserer Umgebung sehen.“

Um diese Leistung zu vollbringen, verwendet SPHEREx sechs Detektoren, die jeweils mit einem speziell entwickelten Filter mit einem Farbverlauf von 17 Farben ausgestattet sind. Das bedeutet, dass jedes mit diesen sechs Detektoren aufgenommene Bild 102 Farben (sechs mal 17) enthält. Es bedeutet auch, dass jede von SPHEREx erstellte Vollhimmelskarte eigentlich aus 102 Karten in jeweils unterschiedlichen Farben besteht.
Das Observatorium wird diese Farben nutzen, um die Entfernung zu Hunderten von Millionen Galaxien zu messen. Obwohl die Positionen der meisten dieser Galaxien bereits von anderen Observatorien in zwei Dimensionen kartiert wurden, wird die Karte von SPHEREx in 3D erstellt, sodass Wissenschaftler subtile Unterschiede in der Anordnung und Verteilung der Galaxien im Universum messen können.

Diese Messungen werden Einblicke in ein Ereignis liefern, das sich in der ersten Milliardstel Milliardstel Milliardstel Sekunde nach dem Urknall ereignet hat. In diesem Moment, der als Inflation bezeichnet wird, dehnte sich das Universum um das Billionenfache aus. Seitdem hat sich nichts Vergleichbares im Universum ereignet, und Wissenschaftler möchten dieses Phänomen besser verstehen. Der Ansatz der SPHEREx-Mission ist ein Weg, um diese Bemühungen zu unterstützen.

Weitere Informationen zu SPHEREx

Die SPHEREx-Mission wird vom JPL für die Astrophysikabteilung der NASA innerhalb der Wissenschaftsdirektion in Washington geleitet. Das Teleskop und der Raumfahrzeugbus wurden von BAE Systems gebaut. Die wissenschaftliche Analyse der SPHEREx-Daten wird von einem Team von Wissenschaftlern aus 10 Institutionen in den USA, Südkorea und Taiwan durchgeführt. Die Daten werden am IPAC am Caltech in Pasadena verarbeitet und archiviert, das das JPL für die NASA verwaltet. Der Hauptforscher der Mission ist am Caltech tätig und hat eine gemeinsame Anstellung am JPL. Der SPHEREx-Datensatz ist öffentlich zugänglich.
Weitere Informationen über die SPHEREx-Mission finden Sie unter: https://science.nasa.gov/mission/spherex/

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• SPHEREx-Weltraumteleskop auf Falcon 9

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Quelle: NASA / Science, 9. Dezember 2025

Astronomen haben eine Flut von Daten aus NASA-Satelliten und anderen Einrichtungen ausgewertet, um herauszufinden, was für einen außergewöhnlichen kosmischen Ausbruch verantwortlich war, der am 2. Juli entdeckt wurde.
Bei dem Ereignis handelte es sich um einen GRB (Gammastrahlenausbruch), die stärkste Klasse kosmischer Explosionen. Während die meisten GRBs nur eine Minute dauern, hielt dieser mehrere Tage an.
Die Forscher diskutieren eifrig über ihre Ergebnisse und sind sich einig, dass dieses beispiellose Ereignis wahrscheinlich eine neue Art von Sternexplosion ankündigt. Wissenschaftler sagen, die beste Erklärung für den Ausbruch sei, dass ein Schwarzes Loch einen Stern verschlungen habe, aber sie sind sich uneinig darüber, wie genau dies geschehen ist. Zu den spannenden Möglichkeiten gehören ein Schwarzes Loch mit einer Masse, die einige tausend Mal so groß ist wie die der Sonne, das einen Stern zerfetzt, der ihm zu nahe gekommen ist, oder ein viel kleineres Schwarzes Loch, das mit seinem stellaren Begleiter verschmilzt und diesen verschlingt.

„Die erste Welle von Gammastrahlen dauerte mindestens 7 Stunden, fast doppelt so lange wie der bisher längste beobachtete GRB, und wir haben weitere ungewöhnliche Eigenschaften festgestellt“, sagte Eliza Neights von der George Washington University in Washington und dem Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. „Dies ist zweifellos ein Ausbruch, wie wir ihn in den letzten 50 Jahren noch nie gesehen haben.“
Neights und andere Astronomen stellten ihre Ergebnisse im Oktober auf der Tagung der High Energy Astrophysics Division der American Astronomical Society in St. Louis, Missouri, vor. Eine Reihe von Artikeln zu diesem Ereignis wurde bereits veröffentlicht oder zur Veröffentlichung angenommen, weitere sind in Vorbereitung.

Außergewöhnlicher Ausbruch

GRBs werden durchschnittlich etwa einmal pro Tag entdeckt und können ohne Vorwarnung überall am Himmel auftreten. Es handelt sich um sehr weit entfernte Ereignisse, wobei das nächstgelegene bekannte Beispiel mehr als 100 Millionen Lichtjahre entfernt stattfand.
Die Rekorddauer des Ausbruchs im Juli, der den Namen GRB 250702B erhielt, macht ihn zu einem einzigartigen Ereignis. Von den rund 15.000 GRBs, die seit der ersten Entdeckung des Phänomens im Jahr 1973 beobachtet wurden, ist keiner so lang, und nur ein halbes Dutzend kommt ihm auch nur annähernd nahe. Da Gelegenheiten zur Untersuchung solcher Ereignisse so selten sind und sie neue Wege zur Entstehung von GRBs aufzeigen könnten, sind Astronomen von dem Ausbruch im Juli besonders begeistert.
Die meisten Ausbrüche dauern zwischen wenigen Millisekunden und einigen Minuten und entstehen bekanntermaßen auf zwei Arten: entweder durch die Verschmelzung zweier neutronischer Sterne von der Größe einer Stadt oder durch den Kollaps eines massereichen Sterns, sobald dessen Kern keinen Brennstoff mehr hat. Bei beiden Entstehungsarten entsteht ein neues Schwarzes Loch. Ein Teil der Materie, die in Richtung des Schwarzen Lochs fällt, wird in enge Teilchenstrahlen kanalisiert, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit austreten und dabei Gammastrahlen erzeugen. Aber keine dieser Arten von Ausbrüchen kann ohne Weiteres Jets erzeugen, die tagelang feuern können, weshalb 250702B ein einzigartiges Rätsel darstellt.

Beobachtung des Lichts

Der Gamma-ray Burst Monitor des Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskops der NASA entdeckte den Ausbruch und löste im Laufe von drei Stunden mehrere Male aus. Er wurde auch vom Burst Alert Telescope des Neil Gehrels Swift Observatory der NASA, dem russischen Konus-Instrument der Wind-Mission der NASA, dem Gamma-Ray and Neutron Spectrometer auf Psyche – einem Raumschiff der NASA, das derzeit auf dem Weg zum Asteroiden 16 Psyche ist – und dem japanischen Monitor of All-sky X-ray Image Instrument auf der Internationalen Raumstation entdeckt.

„Der Ausbruch dauerte so lange, dass kein Hochenergiemonitor im Weltraum in der Lage war, ihn vollständig zu beobachten“, sagte Eric Burns, Astrophysiker an der Louisiana State University in Baton Rouge und Mitglied des Teams von Neights, das das Gammastrahlenglühen des Ausbruchs untersucht. „Nur durch die kombinierte Leistung der Instrumente mehrerer Raumfahrzeuge konnten wir dieses Ereignis verstehen.“
Das Weitwinkel-Röntgenteleskop der chinesischen Einstein-Sonde hat den Ausbruch ebenfalls in Röntgenstrahlen erfasst und gezeigt, dass bereits am Vortag ein Signal vorhanden war. Die erste genaue Lokalisierung erfolgte am frühen Morgen des 3. Juli, als das Röntgenteleskop von Swift den Ausbruch im Sternbild Scutum in der Nähe der dichten, staubigen Ebene unserer Milchstraße abbildete. Angesichts dieses Ortes und der Röntgenstrahlendetektion am Vortag fragten sich die Astronomen, ob es sich bei diesem Ereignis um eine andere Art von Ausbruch aus unserer eigenen Galaxie handeln könnte.

Bilder von einigen der größten Teleskope der Welt, darunter die Teleskope der Keck- und Gemini-Observatorien auf Hawaii und das Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte in Chile, deuteten darauf hin, dass sich an dieser Stelle eine Galaxie befand, sodass sich die Astronomen an das Hubble-Weltraumteleskop der NASA wandten, um ein klareres Bild zu erhalten.
„Es handelt sich definitiv um eine Galaxie, was beweist, dass es sich um eine weit entfernte und gewaltige Explosion handelte, aber sie sieht seltsam aus“, sagte Andrew Levan, Professor für Astrophysik an der Radboud-Universität in den Niederlanden, der die VLT- und Hubble-Studie leitete. „Die Hubble-Daten könnten entweder zwei verschmelzende Galaxien zeigen oder eine Galaxie mit einem dunklen Staubband, das den Kern in zwei Teile teilt.“
Neuere Bilder, die mit dem NIRcam-Instrument des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA aufgenommen wurden, stützen Levans Interpretation nachdrücklich. „Die Auflösung von Webb ist unglaublich. Wir können so deutlich sehen, dass der Ausbruch durch diese Staubbahn hindurchleuchtete, die sich über die Galaxie erstreckt“, sagte Huei Sears, Postdoktorand an der Rutgers University in New Jersey, der die NIRcam-Beobachtungen leitete. „Es ist fantastisch, den GRB-Wirt so detailliert zu sehen.“
Ende August nutzte ein Team unter der Leitung von Benjamin Gompertz von der Universität Birmingham in Großbritannien das NIRSpec-Instrument von Webb und das VLT, um die Entfernung der Galaxie und andere Eigenschaften zu bestimmen. „Der Ausbruch war bemerkenswert stark und entfaltete eine Energie, die der von tausend Sonnen entspricht, die 10 Milliarden Jahre lang leuchten“, sagte Gompertz. „Erstaunlicherweise ist die Galaxie so weit entfernt, dass das Licht dieser Explosion vor etwa 8 Milliarden Jahren zu seiner Reise begann, lange bevor sich unsere Sonne und unser Sonnensystem überhaupt zu bilden begannen.“

Eine umfassende Untersuchung des Röntgenlichts nach dem Hauptburst stützte sich auf Beobachtungen von Swift, dem Chandra-Röntgenobservatorium der NASA und der NuSTAR-Mission (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) der Behörde. Die Daten von Swift und NuSTAR zeigten schnelle Flares, die bis zu zwei Tage nach der Entdeckung des Bursts auftraten.
„Die fortgesetzte Akkretion von Materie durch das Schwarze Loch trieb einen Ausfluss an, der diese Flares erzeugte, aber der Prozess dauerte viel länger, als es in Standard-GRB-Modellen möglich ist“, sagte Studienleiter Brendan O’Connor, McWilliams-Postdoktorand an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh. „Die späten Röntgenflares zeigen uns, dass die Energiequelle der Explosion nicht abgeschaltet werden konnte, was bedeutet, dass das Schwarze Loch nach der ersten Eruption noch mindestens einige Tage lang weiter angetrieben wurde.“

Widersprüchliche Beweise

Die Daten von Fermi und Swift deuten auf einen typischen, wenn auch ungewöhnlich langen GRB hin. Spektroskopische Beobachtungen mit Webb ergaben keine Supernova-Explosion, die normalerweise auf einen GRB nach einem Sternkollaps folgt, obwohl diese möglicherweise durch Staub und Entfernung verdeckt wurde. Einstein Probe registrierte einen Tag vor dem Ausbruch Röntgenstrahlen, während NuSTAR bis zu zwei Tage danach Röntgenflares verfolgte, was beides für GRBs untypisch ist.
Darüber hinaus zeigt eine detaillierte Studie unter der Leitung von Jonathan Carney, einem Doktoranden an der University of North Carolina in Chapel Hill, dass sich die Wirtsgalaxie stark von den typischerweise kleinen Galaxien unterscheidet, in denen die meisten GRBs nach einem Sternenkollaps auftreten. „Diese Galaxie ist überraschend groß und hat mehr als doppelt so viel Masse wie unsere eigene Galaxie“, sagte er.
In beiden der am häufigsten diskutierten Szenarien wird das Schwarze Loch den Stern innerhalb von etwa einem Tag verschlungen haben.
Das erste Szenario geht von einem Schwarzen Loch mittlerer Masse aus, das einige Tausend Sonnenmassen und einen Ereignishorizont – den Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt – hat, der um ein Vielfaches größer ist als die Erde. Ein Stern wandert zu nahe heran, wird durch die Gravitationskräfte entlang seiner Umlaufbahn gedehnt und schnell vom Schwarzen Loch verschlungen. Dies beschreibt, was Astronomen als Gezeitenzerreißungsereignis bezeichnen, das jedoch durch ein selten beobachtetes „mittelschweres” Schwarzes Loch verursacht wird, dessen Masse viel größer ist als die von Sternen, die durch einen Sternenkollaps entstanden sind, und viel kleiner als die von Giganten, die sich im Zentrum großer Galaxien befinden.

Das Gammastrahlenteam bevorzugt ein anderes Szenario, denn wenn dieser Ausbruch wie andere ist, muss die Masse des Schwarzen Lochs eher der unserer Sonne ähneln. Ihr Modell sieht ein Schwarzes Loch vor, das etwa dreimal so massereich ist wie die Sonne – mit einem Ereignishorizont von nur 18 Kilometern Durchmesser –, das einen Begleitstern umkreist und mit ihm verschmilzt. Der Stern hat eine ähnliche Masse wie das Schwarze Loch, ist aber viel kleiner als die Sonne. Das liegt daran, dass seine Wasserstoffatmosphäre größtenteils abgetragen wurde, bis auf seinen dichten Heliumkern, wodurch ein Objekt entstanden ist, das Astronomen als Heliumstern bezeichnen.
In beiden Fällen fließt Materie aus dem Stern zunächst zum Schwarzen Loch und sammelt sich in einer riesigen Scheibe, von der aus das Gas schließlich in das Schwarze Loch stürzt. An einem bestimmten Punkt dieses Prozesses beginnt das System, hell im Röntgenlicht zu leuchten. Dann, während das Schwarze Loch die Materie des Sterns schnell verschlingt, schießen Gammastrahlen nach außen.
Bemerkenswert ist, dass das Modell der Heliumsternverschmelzung eine einzigartige Vorhersage trifft. Sobald das Schwarze Loch vollständig in den Hauptkörper des Sterns eingetaucht ist und ihn von innen auffrisst, explodiert die freigesetzte Energie den Stern und treibt eine Supernova an.
Leider ereignete sich diese Explosion hinter enormen Staubmengen, sodass selbst die Leistungsfähigkeit des Webb-Teleskops nicht ausreichte, um die erwartete Supernova zu sehen. Während eindeutige Beweise für die Erklärung der Ereignisse vom 2. Juli noch auf zukünftige Ereignisse warten müssen, hat 250702B bereits neue Erkenntnisse über die längsten GRBs geliefert, was zum großen Teil der ständigen kosmischen Überwachung durch die Observatorien und Instrumente der NASA im Rahmen der Bemühungen der Behörde zur Erforschung und zum Verständnis des Universums zu verdanken ist.
Die von Neights verfasste Arbeit über Gammastrahlen wurde von den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Preprint) angenommen. Die Arbeit von Gompertz über NIRSpec (Preprint) wurde bei The Astrophysical Journal Letters eingereicht, das am 26. November die Arbeit von Carney, am 14. November die Arbeit von O’Connor über Röntgenstrahlen und im August die Arbeit von Levan veröffentlicht hat.
Die Fermi-Mission ist eine Partnerschaft im Bereich der Astrophysik und Teilchenphysik, die von der NASA Goddard geleitet und in Zusammenarbeit mit dem US-Energieministerium entwickelt wurde, mit wichtigen Beiträgen von akademischen Einrichtungen und Partnern in Frankreich, Deutschland, Italien, Japan, Schweden und den Vereinigten Staaten. Die Swift-Mission wird von Goddard in Zusammenarbeit mit der Penn State University, dem Los Alamos National Laboratory in New Mexico, Northrop Grumman Space Systems in Dulles, Virginia, und Partnern wie der University of Leicester und dem Mullard Space Science Laboratory im Vereinigten Königreich, dem Brera-Observatorium in Italien und der italienischen Weltraumagentur ASI geleitet.
Hubble ist ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit zwischen der NASA und der ESA und wird von Goddard geleitet. Webb, das weltweit führende Weltraumobservatorium, ist eine gemeinsame Mission der NASA, der ESA und der kanadischen Weltraumagentur.
NuSTAR wird von Caltech geleitet und vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien verwaltet. Das Missionskontrollzentrum befindet sich an der University of California in Berkeley. NuSTAR wurde in Zusammenarbeit mit der Dänischen Technischen Universität und der Italienischen Weltraumagentur entwickelt.
Das Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, verwaltet das Chandra-Programm. Das Chandra X-ray Center des Smithsonian Astrophysical Observatory steuert die wissenschaftlichen Operationen von Cambridge, Massachusetts, aus und die Flugoperationen von Burlington, Massachusetts, aus.

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• Schwarze Löcher
• Gamma Ray Bursts (GRBs)

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Zur allseitigen Beruhigung sei geschrieben, dass jegliche Enden des Universums in so unvorstellbar weiter Zukunft liegen, dass sie keinerlei Auswirkungen auf das Leben auf der Erde haben. Wir Menschen sind davon nicht betroffen.

Analog zum Begriff des Urknalls, auf Englisch „Big Bang“, werden vor allem drei verschiedene potenzielle Schicksale für unser Universum diskutiert: Da wäre der „Big Crunch“, bei dem das Universum in einer Art kosmischer Symmetrie am Ende wieder in sich zusammenstürzt – eine Art umgekehrter Urknall. Bei einem „Big Rip“ hingegen würde das genaue Gegenteil eintreten und das Universum würde sich so schnell ausdehnen, dass es letztendlich zerreißt – seinen gesamten Inhalt eingeschlossen. Der „Big Freeze“ hingegen bezeichnet den Kältetod des Universums: Im expandierenden Universum würden einfach nach und nach die Lichter ausgehen, Galaxien wären in so weiter Ferne, dass jede Sterneninsel für sich allein durchs All driftet und das Universum würde immer größer, kälter und leerer werden. Bis irgendwann gar nichts mehr passiert – und auch nie wieder passieren wird.

In dieser Folge des AstroGeo-Podcasts erzählt Franzi vom ultimativen Schicksal unseres Universums, was mit ihm am Ende der Zeit passiert – und was die mysteriöse Dunkle Energie damit zu tun hat, die derzeit dafür sorgt, dass sich das Universum beschleunigt ausdehnt.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf Apple Podcasts oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist ein Podcast der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

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• AstroGeo Podcast
• Dunkle Energie
• Expansion des Universums

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Nachdem Forschende im Jahr 1939 die Existenz von Schwarzen Löchern vorhergesagt hatten, blieben diese zunächst ein rein theoretisches Gebilde. Wenn überhaupt, beschäftigten sich Mathematiker und theoretische Physiker damit, vor allem waren das die Liebhaber der Allgemeinen Relativitätstheorie. Astronomen und Astrophysikerinnen hingegen kümmerten sich nicht um Schwarze Löcher – denn noch war sich niemand sicher, dass es sie tatsächlich gibt.

Das sollte sich erst in den 1960er-Jahren ändern. Damals wurde klar, dass Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie nicht nur ein theoretisches Konstrukt ist, sondern sich auch an astronomischen Himmelsobjekten beobachten lässt. Da Schwarze Löcher eine Konsequenz aus der Allgemeinen Relativitätstheorie sind, stellte sich damit die Fragen, ob es sie tatsächlich gibt und falls ja, wie man sie überhaupt beobachten könnte.

In dieser Folge erzählt Franzi, wie Astronominnen und Astronomen das erste Schwarze Loch entdeckt haben: eine helle Röntgenquelle namens Cygnus X-1 im Sternbild Schwan – und warum sie sich trotzdem lange Zeit nicht sicher sein konnten, dass es wirklich existierte.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf Apple Podcasts oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist ein Podcast der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

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• Schwarze Löcher

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Quelle: ESA/Science&Exploration, 1. August 2025

Das hier gezeigte Feld, das als MIRI Deep Imaging Survey (MIDIS) Region bekannt ist, wurde mit dem kurzwelligsten Filter des Mid-Infrared Instrument (MIRI) von Webb fast 100 Stunden lang beobachtet. Dies ist die bisher längste Beobachtung eines extragalaktischen Feldes mit einem einzelnen Filter, die einen der tiefsten Blicke auf das Universum ermöglicht, die jemals gewonnen wurden. In Kombination mit den Daten der Nahinfrarotkamera (NIRCam) von Webb ermöglicht dieses Bild den Astronomen zu erforschen, wie sich Galaxien über Milliarden von Jahren gebildet und entwickelt haben.
Diese tiefen Beobachtungen haben mehr als 2500 Strahlungsquellen in diesem winzigen Bereich des Himmels aufgedeckt. Darunter befinden sich Hunderte von extrem roten Galaxien – einige davon sind wahrscheinlich massive, staubverdeckte Systeme oder entwickelte Galaxien mit reifen Sternen, die sich früh in der Geschichte des Universums gebildet haben. Dank der scharfen Auflösung von Webb, selbst im mittleren Infrarotbereich, können die Forscher die Strukturen vieler dieser Galaxien auflösen und untersuchen, wie ihr Licht verteilt wird, was Aufschluss über ihr Wachstum und ihre Entwicklung gibt.
In diesem Bild verdeutlichen die Farben, die den verschiedenen Wellenlängen des Infrarotlichts zugeordnet wurden, die feinen Nuancen, die Astronomen mit diesen genauen Daten machen können. Orange und Rot stehen für die längsten Wellenlängen im mittleren Infrarot. Die Galaxien in diesen Farben weisen zusätzliche Merkmale auf – wie hohe Staubkonzentrationen, rege Sternentstehung oder einen aktiven galaktischen Kern (AGN) in ihrem Zentrum -, die mehr von diesem weiter entfernten Infrarotlicht aussenden. Kleine, grünlich-weiße Galaxien sind besonders weit entfernt und haben eine hohe Rotverschiebung. Dadurch verschiebt sich ihr Lichtspektrum in die Wellenlängen des mittleren Infrarots, die in den Daten weiß und grün dargestellt sind. Den meisten Galaxien in diesem Bild fehlt eine solche Verstärkung im mittleren Infrarot, so dass sie bei den kürzeren Wellenlängen des nahen Infrarots am hellsten sind, die in den Farben Blau und Cyan dargestellt sind.
Mit der Rückkehr zu diesem alten Feld, das durch das NASA/ESA Hubble Space Telescope berühmt wurde, setzt Webb die Tradition des Deep Field fort und erweitert sie – es enthüllt neue Details, deckt bisher verborgene Galaxien auf und bietet neue Einblicke in die Entstehung der ersten kosmischen Strukturen.

CREDIT: ESA/Webb, NASA & CSA, G. Östlin, P. G. Perez-Gonzalez, J. Melinder, the JADES Collaboration, M. Zamani (ESA/Webb)
LICENCE: CC BY 4.0 INT oder ESA Standard Licence

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• JWST – James Webb Space Telescope

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Quelle: ASTRON NL, 17. Juli 2025.

17. Juli 2025 – Dwingeloo – Entdeckung einer neuen Klasse kosmischer Radioemitter

Die Quelle mit der offiziellen Bezeichnung ILT J163430+445010 scheint zu einer bisher unbekannten Klasse von Objekten zu gehören, die als Long-Period Transients (LPTs) bekannt sind: rätselhafte Himmelskörper,
die viel langsamer als typische Pulsare helle Radiopulse aussenden.

Dieses System, das Tausende von Lichtjahren von der Erde entfernt ist, erzeugt alle 14 Minuten Radiopulse und weist dabei eine außergewöhnliche Eigenschaft auf. Einige Pulse haben Radiowellen, die sich im Kreis drehen (zirkulare Polarisation), während andere in geraden Linien schwingen (lineare Polarisation). „J1634+44 ist selbst unter der kleinen Population von Langzeit-Transienten, die bisher gefunden wurden, einzigartig“, sagte Sanne Bloot. „Sein schneller Polarisationswechsel von zirkular zu linear wurde bisher noch bei keinem anderen Objekttyp beobachtet und bietet uns eine seltene Gelegenheit, die Physik hinter diesen hellen und rätselhaften Impulsen zu untersuchen.“

Um die Natur des Objekts zu identifizieren, das die Impulse aussendet, kombinierten die Forscher Radiobeobachtungen mit Beobachtungen im Infrarot-, optischen und ultravioletten Bereich. Ihre Analyse deutet auf einen Weißen Zwerg hin: den heißen, dichten Kern, der übrig bleibt, wenn ein Stern wie unsere Sonne stirbt. Dieser Weiße Zwerg hat eine Oberflächentemperatur zwischen 15.000 und 33.000 Grad Celsius und ist damit viel heißer als unsere Sonne.

Hinweise auf einen versteckten Begleiter, der die Radioemissionen auslöst

Eine weitere außergewöhnliche Eigenschaft dieser Objekte ist, dass die Radiopulse in einem merkwürdigen Rhythmus eintreffen: Sie kommen paarweise, aber erst nachdem sich der tote Stern mehrmals gedreht hat, ohne dass dabei erkennbare Signale erzeugt wurden. Astronomen glauben, dass dieses Muster darauf hindeutet, dass der Weiße Zwerg einen Begleiter hat, möglicherweise einen anderen toten Stern oder einen gescheiterten Stern, einen sogenannten Braunen Zwerg, der durch magnetische Wechselwirkungen die Radioemissionen auslöst.

„Bemerkenswert ist, dass die Zeit zwischen den Impulspaaren einem choreografierten Muster zu folgen scheint“, sagte Dr. Harish Vedantham, Astronom bei ASTRON und Mitautor der Studie. „Wir glauben, dass dieses Muster wichtige Informationen darüber enthält, wie der Begleiter den Weißen Zwerg dazu veranlasst, Radiowellen auszusenden. Eine fortgesetzte Beobachtung sollte uns helfen, dieses Verhalten zu entschlüsseln, aber im Moment stehen wir vor einem echten Rätsel.“

Bislang wurden nur zehn dieser langsam pulsierenden Radioquellen gefunden, sodass jede neue Entdeckung für das Verständnis ihrer Funktionsweise von großem Wert ist. Im Gegensatz zu den meisten früheren Entdeckungen, die hinter Staubwolken und Sternen verborgen waren, befindet sich diese in einem relativ klaren Teil des Himmels und kann detailliert untersucht werden.

Die Entdeckung wurde durch eine systematische Suche nach Impulsen in den Daten des LOFAR Two Metre Sky Survey ermöglicht, einer hochempfindlichen Untersuchung des nördlichen Himmels. Da LOFAR seine Himmelsuntersuchung fortsetzt, erwartet das Team, noch mehrere solcher Objekte zu entdecken. Diese bevorstehenden Entdeckungen könnten endgültig erklären, wie tote Sterne als radioemittierende Leuchtfeuer wieder zum Leben erweckt werden.

J1634+44 wurde gleichzeitig mit dem CHIME-Teleskop von einem Team unter der Leitung von Dr. Fengqiu Adam Dong entdeckt. Ihre Arbeit mit dem Titel „CHIME/FRB Discovery of an Unusual Circularly Polarized Long-Period Radio Transient with an Accelerating Spin Period” wurde im Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.

LOFAR enthüllt seltene pulsierende tote Sterne

IDie Quelle wurde bei einer systematischen Suche nach ungewöhnlichen Radiosignalen im Rahmen des LOFAR Two-Metre Sky Survey entdeckt, der große Bereiche des nördlichen Himmels überwacht. Dank der Empfindlichkeit von LOFAR für zirkular polarisierte Radiowellen, die sich wie Korkenzieher drehen, konnte das Team die charakteristische Signatur dieses Systems erkennen. Über einen Zeitraum von fast vier Jahren verfolgten die Astronom*innen die Quelle und zeichneten 19 separate Radiobursts auf. Der hellste davon war hunderte Male stärker als das schwächste nachweisbare Signal.

Diese Entdeckung zeigt, wie moderne Radioteleskope seltene kosmische Phänomene aufdecken können, die für Asteronom*innen bisher unsichtbar waren. Während LOFAR seine Himmelsdurchmusterung fortsetzt, erwartet das Team, mehrere weitere dieser mysteriösen, Radiowellen aussendenden toten Sternsysteme zu entdecken, die eine völlig neue Population kosmischer Objekte offenbaren könnten. Diese Forschung und die zu erwartenden weiteren Entdeckungen könnten endgültig erklären, wie tote Sterne als radioemittierende Leuchtfeuer wieder zum Leben erweckt werden können.

Forschungsteam

Die Forschungsergebnisse wurden in Astronomy & Astrophysics veröffentlicht und sind das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen ASTRON, der Universität Groningen, der Universität Amsterdam, der Universität Texas in Austin, der Universität Hawaii, der Universität Leiden und der Universität Edinburgh.

Artikel:

1) Strongly polarised radio pulses from a new white dwarf hosting
long-period transient: https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2025/07/aa55131-25/aa55131-25.html

2) CHIME/FRB Discovery of an Unusual Circularly Polarized Long-Period Radio Transient with an Accelerating Spin Period: https://arxiv.org/abs/2507.05139

Über LOFAR ERIC:

LOFAR (LOw Frequency ARray) ist das weltweit größte und empfindlichste Radioteleskop, das bei niedrigen Frequenzen (10–240 MHz) eingesetzt werden soll. Es besteht aus 52 Antennenstationen, die strategisch günstig in ganz Europa verteilt sind: in den Niederlanden, Frankreich, Deutschland, Irland, Lettland, Polen, Schweden und dem Vereinigten Königreich. Der Bau von zwei weiteren internationalen Stationen in Italien und Bulgarien ist geplant.

LOFAR wurde ursprünglich von ASTRON (dem niederländischen Institut für Radioastronomie) entwickelt und hat die Niederfrequenz-Radioastronomie revolutioniert, was in den letzten zehn Jahren zu einer beeindruckenden Anzahl wissenschaftlicher Veröffentlichungen geführt hat. LOFAR bietet eine unübertroffene Empfindlichkeit – über 100 Mal besser als frühere Teleskope, die bei diesen Frequenzen eingesetzt wurden – mit einer außergewöhnlichen Bildauflösung und multidirektionalen Beobachtungsmöglichkeiten.

Seit Dezember 2023 wird die Infrastruktur von LOFAR ERIC verwaltet, einer einzigen juristischen Person in der Europäischen Union, deren Gründungsmitglieder Bulgarien, Deutschland, Irland, Italien, die Niederlande und Polen sind. Mit dem Beitritt Schwedens und des Vereinigten Königreichs ist die Gesamtzahl der Mitglieder auf acht Länder gestiegen, wobei die fortgesetzte Zusammenarbeit mit Instituten in Frankreich und Lettland eine weitere Beteiligung an der verteilten Infrastruktur und dem Forschungsprogramm von LOFAR sicherstellt.

LOFAR führt derzeit eine umfassende Aufrüstung (LOFAR 2.0) durch, die seine wissenschaftlichen Forschungskapazitäten erheblich verbessern und erweitern wird.

Auswirkungen auf die Forschung

Die umfassenden Datenarchive von LOFAR ermöglichen Forschern weltweit den Zugriff auf und die Analyse von vielfältigen astronomischen Beobachtungen und fördern so die globale wissenschaftliche Zusammenarbeit. Diese Archive enthalten detaillierte Beobachtungen von Galaxien und anderen kosmischen Phänomenen und dienen als dynamische Ressource zur Vertiefung unseres Verständnisses des Universums.
Die leistungsstarken Rechen- und Datenspeichereinrichtungen für LOFAR – sowohl inhaltlich als auch vom Umfang her astronomisch – werden in verteilten Rechenzentren in Amsterdam (Niederlande), Jülich (Deutschland) und Posen (Polen) gehostet.

ASTRON ist das niederländische Institut für Radioastronomie und gehört zur Institutsorganisation der NWO. Unsere Mission ist es, Entdeckungen in der Radioastronomie zu ermöglichen. Dazu entwickeln wir neue und innovative Technologien, setzen Weltklasse-Radioastronomieanlagen wie das Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) und das Low Frequency Array (LOFAR) ein und betreiben astronomische Grundlagenforschung.

Übersetzung: DeepL.com / Stefan Goth

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• Radioteleskop LOFAR

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Quelle: ASTRON NL, 2. Juli 2025.

2. Juli 2025 – Dwingeloo – Wissenschaftler*innen haben den ersten eindeutigen Fall entdeckt, in dem ein Planet einen Flare seines Muttersterns verursacht hat, und damit neue Einblicke in die dramatischen Wechselwirkungen zwischen Sternen und ihren eng umkreisenden Planeten gewonnen. Die Forschung wurde von Dr. Ekaterina Ilin vom ASTRON (Niederländisches Institut für Radioastronomie) zusammen mit einem internationalen Team von Mitarbeiter*innen durchgeführt.

HIP 67522: ein junges und dynamisches Sternsystem

Die Studie konzentrierte sich auf HIP 67522, ein junges Sternsystem in 408 Lichtjahren Entfernung in der Region Upper Centaurus Lupus. Mit einem Alter von nur 17 Millionen Jahren, was in kosmischen Maßstäben noch ein Kleinkind ist, enthält dieses System einen riesigen Planeten in einer extrem engen Umlaufbahn, der alle 6,95 Tage eine Runde um seinen Stern dreht. „Wir haben den ersten eindeutigen Beweis für eine magnetische Wechselwirkung zwischen Stern und Planet gefunden, bei der ein Planet energiereiche Flares auf seinem Mutterstern auslöst“, sagte Ekaterina Ilin. „Besonders spannend ist, dass diese Wechselwirkung seit mindestens drei Jahren andauert, sodass wir sie detailliert untersuchen können.“

TESS und CHEOPS enthüllen magnetische Störungen

Durch die Analyse von Daten aus fünf Jahren, die vom TESS-Satelliten der NASA und dem CHEOPS-Teleskop der Europäischen Weltraumorganisation stammen, entdeckten die Forscher, dass Flares auf HIP 67522 vor allem dann beobachtet werden, wenn der Planet aus unserer Perspektive auf der Erde vor dem Stern vorbeizieht. Diese Beobachtung ermöglichte es ihnen zu zeigen, dass die Flares auftreten, wenn der Planet die Magnetfeldlinien des Sterns stört und Energie entlang dieser magnetischen Bahnen zurück zur Oberfläche des Sterns sendet, wo sie explosive Energiefreisetzungen auslöst.

Sechsmal häufigere Flares

Die Ergebnisse zeigen auch, dass der Planet etwa sechsmal häufiger den Flares seines Muttersterns ausgesetzt ist, als dies ohne die Wechselwirkung der Fall wäre. Die verstärkten Flares haben erhebliche Auswirkungen auf den Planeten selbst, der laut jüngsten Beobachtungen mit dem James-Webb-Weltraumteleskop eine ungewöhnlich ausgedehnte Atmosphäre aufweist. „Der Planet setzt sich im Wesentlichen einem intensiven Bombardement von Strahlung und Partikeln aus diesen induzierten Flares aus“, erklärte Harish K. Vedantham, Mitautor und Forscher bei ASTRON. „Dieses selbstverschuldete Weltraumwetter führt wahrscheinlich dazu, dass sich die Atmosphäre des Planeten aufbläht, und könnte die Geschwindigkeit, mit der der Planet seine Atmosphäre verliert, dramatisch beschleunigen.“

In einem begleitenden Artikel, der in Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wurde, bestätigten die Autoren, dass HIP 67522 ein magnetisch aktiver Stern mit starker Radioemission ist, die durch sein Magnetfeld angetrieben wird. Das Team beobachtete das Stern-Planeten-System etwa 135 Stunden lang mit dem Australian Telescope Compact Array bei niedrigen Radiofrequenzen und stellte fest, dass es sich um eine helle und burstartige Quelle oder Emission handelt. Gleichzeitig zeigte der Stern keine Anzeichen von Radioemissionen, die auf die Wechselwirkung mit dem Planeten zurückzuführen wären. Die Nicht-Detektion entspricht den Erwartungen und stützt die Schlussfolgerung des Hauptartikels, dass die magnetische Wechselwirkung zwischen Stern und Planet die Flares verursacht.

Ein Modell für die Erforschung der Planetenentwicklung

Diese Entdeckung macht HIP 67522 zu einem archetypischen System für die Erforschung, wie magnetische Wechselwirkungen zwischen Sternen und Planeten die Planetenentwicklung beeinflussen können, insbesondere bei jungen Planeten. Das Team plant weitere Beobachtungen dieses und anderer Systeme, um besser zu verstehen, wie Energie entlang der Verbindung zwischen Planet und Stern transportiert und freigesetzt wird, wie häufig dieses Phänomen in jungen Planetensystemen auftritt und was es für die Fähigkeit junger Planeten bedeutet, ihre entstehende Atmosphäre zu behalten.

Artikel:

1) Close-in planet induces flares on its host star DOI: https://www.nature.com/articles/s41586-025-09236-z

2) Searching for planet-induced radio signal from the young close-in planet host star HIP 67522 DOI: http://doi.org/10.1051/0004-6361/202554684
Arxiv: https://arxiv.org/abs/2507.00796

ASTRON ist das niederländische Institut für Radioastronomie und gehört zur Institutsorganisation der NWO. Unsere Mission ist es, Entdeckungen in der Radioastronomie zu ermöglichen. Dazu entwickeln wir neue und innovative Technologien, setzen Weltklasse-Radioastronomieanlagen wie das Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) und das Low Frequency Array (LOFAR) ein und betreiben astronomische Grundlagenforschung.

Übersetzung: DeepL.com / Stefan Goth

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• Exoplaneten

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Quelle: ZARM. 29. April 2025.

29. April 2025 – Einsteins Gravitationsphysik hat die moderne Wissenschaft revolutioniert und zu vielen erfolgreichen Vorhersagen geführt, beispielsweise über Schwarze Löcher, Gravitationswellen und die Entwicklung des gesamten Universums. Allerdings stößt die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) zusammen mit dem Standardmodell der Teilchenphysik auch an ihre Grenzen. Auf der einen Seite gibt es Beobachtungen, wie die beschleunigte Ausdehnung des Universums oder die Bewegung von Sternen am Rand von Galaxien, die nur dann mit den Vorhersagen der Theorie übereinstimmen und erklärt werden können, wenn man annimmt, dass unbekannte Komponenten im Universum existieren, die wir dunkle Energie und dunkle Materie nennen. Andererseits sagt die ART voraus, dass die Gravitationskraft in bestimmten Regionen des Universums unendlich stark wird, sodass es bis heute nicht möglich ist, Einsteins Gravitationstheorie mit allen anderen Kräften der Natur (elektromagnetische Kraft, schwache und starke Kernkraft) in Einklang zu bringen. Beim Verständnis der Gravitation bleiben also viele Fragen offen, die Physiker:innen weltweit dazu antreiben, nach einer Erweiterung oder Modifikation der ART zu suchen, die die bis heute unerklärten Phänomene der Gravitation erklärbar macht.

Gestern ist im „Physical Review D“ die neueste Publikation von Christian Pfeifer und Dennis Rätzel vom ZARM sowie Daniel Braun von der Universität Tübingen erschienen, die sich mit dem Test der ART beschäftigt. Sie schlagen vor, die Eigenschaften der Gravitation mit Teilchen zu testen, deren Geschwindigkeit sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegt. Diese ultrarelativistischen (oder einfach sehr schnellen) Teilchen erzeugen ein Gravitationsfeld, welches ruhende Testteilchen, an denen sie vorbeifliegen, anzieht. Die Bewegung der Testteilchen kann theoretisch vorhergesagt und mit der beobachteten Bewegung verglichen werden, sodass die Testteilchen als Sensoren für die Gravitation genutzt werden können. Das Besondere an dem hier vorgeschlagenen Experiment ist, dass die Gravitationsanziehung, die von den ultrarelativistischen Teilchen erzeugt wird, hauptsächlich durch die sehr hohe Geschwindigkeit – also ihrer sehr hohen kinetischen Energie – und nicht durch die Ruhemassenenergie der Teilchen entsteht. Das Experiment misst also, wie die Gravitation der kinetischen Energie aussieht. Stimmt sie mit den Vorhersagen der ART überein oder gibt es Abweichungen?

Abweichung rechnerisch vorhergesagt

In einem mathematischen Modell, das auf einer Modifikation der ART beruht, haben die Forscher die Beschleunigung des Testteilchens und den Impulstransfer durch die Gravitation der vorbeifliegenden ultrarelativistischen Teilchen rechnerisch vorhergesagt. Die Ergebnisse zeigen, dass es einen Parameterbereich gibt, in dem der vom Modell berechnete Impulstransfer signifikant von den Vorhersagen der ART abweicht. Diese Abweichung nimmt mit steigender Geschwindigkeit des ultrarelativistischen Teilchenstroms zu.

Das Besondere ist, dass dieses Experiment sogar praktisch durchgeführt werden könnte, und zwar mithilfe des Teilchenbeschleunigers LHC (Large Hadron Collider), der von der Europäischen Organisation für Kernforschung CERN bei Genf betrieben wird. Dort werden Protonen auf rund 99,99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Was für das Experiment noch fehlt, sind Testteilchensensoren, die rund um die Beschleunigungsröhre des LHC angebracht werden und auf das Gravitationsfeld der Protonen reagieren. Die technischen Details für die Installation solcher Sensoren werden derzeit untersucht.

Weitere Informationen
Bildquelle: CERN
Publikation: https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.111.084073
ZARM Website: Pressemitteilung

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• Large Hadron Collider

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Quelle: NASA, 5. Dezember 2024.

5. Dezember 2024 – Die neuen Hubble-Aufnahmen der Umgebung des Quasars zeigen laut Bin Ren vom Côte d’Azur Observatorium und der Université Côte d’Azur in Nizza, Frankreich, eine Menge „seltsamer Dinge“. „Wir haben ein paar Kleckse unterschiedlicher Größe und eine mysteriöse L-förmige fadenförmige Struktur. Das alles befindet sich im Umkreis von 16.000 Lichtjahren um das Schwarze Loch.“

Bei einigen der Objekte könnte es sich um kleine Satellitengalaxien handeln, die in das Schwarze Loch stürzen und so das Material liefern, das sich am zentralen supermassiven Schwarzen Loch anlagert und den hellen Leuchtturm antreibt. „Dank der Beobachtungsleistung von Hubble öffnen wir ein neues Tor zum Verständnis von Quasaren“, so Ren. „Meine Kollegen sind begeistert, weil sie noch nie so viele Details gesehen haben.“

Quasare sehen als punktförmige Lichtquellen am Himmel sternähnlich aus (daher der Name quasi-stellares Objekt). Der Quasar in der neuen Studie, 3C 273, wurde 1963 von dem Astronomen Maarten Schmidt als der erste Quasar identifiziert. Mit einer Entfernung von 2,5 Milliarden Lichtjahren war er zu weit entfernt für einen Stern. Mit einer Leuchtkraft, die mehr als zehnmal so stark war wie die der hellsten elliptischen Riesengalaxien, muss er viel energiereicher gewesen sein, als man es sich je vorstellen konnte. Dies öffnete die Tür zu einem unerwarteten neuen Rätsel der Kosmologie: Was treibt diese massive Energieproduktion an? Der wahrscheinliche Schuldige war Material, das an einem Schwarzen Loch akkretiert.

Im Jahr 1994 zeigte Hubbles neue scharfe Optik, dass die Umgebung von Quasaren viel komplexer ist als zunächst vermutet. Die Bilder deuteten auf galaktische Kollisionen und Verschmelzungen zwischen Quasaren und Begleitgalaxien hin, bei denen Bruchstücke auf supermassive schwarze Löcher herabstürzen. Dadurch werden die riesigen schwarzen Löcher, die die Quasare antreiben, erneut entzündet.

Für Hubble ist der Blick in den Quasar 3C 273 so, als würde man direkt in einen blendenden Autoscheinwerfer blicken und versuchen, eine Ameise zu sehen, die am Rand herumkrabbelt. Der Quasar strahlt das Tausendfache der gesamten Energie der Sterne in einer Galaxie aus. Einer der Quasare, die der Erde am nächsten sind, 3C 273, ist 2,5 Milliarden Lichtjahre entfernt. (Wäre er ganz in der Nähe, nur einige zehn Lichtjahre von der Erde entfernt, würde er so hell wie die Sonne am Himmel erscheinen). Der STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) von Hubble kann als Koronagraph dienen, um das Licht von zentralen Quellen abzublocken, ähnlich wie der Mond die Blendung der Sonne während einer totalen Sonnenfinsternis abblockt. Astronomen haben STIS eingesetzt, um staubige Scheiben um Sterne herum zu enthüllen, um die Entstehung von Planetensystemen zu verstehen, und jetzt können sie STIS nutzen, um die Wirtsgalaxien von Quasaren besser zu verstehen. Mit dem Hubble-Coronographen konnten die Astronomen achtmal näher an das Schwarze Loch herankommen als je zuvor.

Die Wissenschaftler erhielten einen seltenen Einblick in den 300.000 Lichtjahre langen extragalaktischen Materialstrahl des Quasars, der mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum rast. Durch den Vergleich der STIS-Koronagraphen-Daten mit archivierten STIS-Bildern mit einem Abstand von 22 Jahren kam das Team um Ren zu dem Schluss, dass sich der Jet schneller bewegt, wenn er weiter von dem Schwarzen Loch entfernt ist.

„Mit den feinen räumlichen Strukturen und der Bewegung des Jets hat Hubble eine Lücke zwischen der kleinräumigen Radiointerferometrie und den großräumigen optischen Bildbeobachtungen geschlossen. Unsere bisherige Sichtweise war sehr begrenzt, aber Hubble ermöglicht es uns, die komplizierte Morphologie der Quasare und die galaktischen Wechselwirkungen im Detail zu verstehen. Wenn wir in Zukunft 3C 273 mit dem James-Webb-Weltraumteleskop im infraroten Licht näher untersuchen, könnte uns das weitere Aufschlüsse geben“, so Ren.

Mindestens 1 Million Quasare sind über den Himmel verstreut. Sie sind nützliche Hintergrundstrahler“ für eine Vielzahl von astronomischen Beobachtungen. Quasare traten am häufigsten etwa 3 Milliarden Jahre nach dem Urknall auf, als Galaxienkollisionen noch häufiger waren.

Das Hubble-Weltraumteleskop ist seit über drei Jahrzehnten in Betrieb und macht weiterhin bahnbrechende Entdeckungen, die unser grundlegendes Verständnis des Universums prägen. Hubble ist ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit zwischen der NASA und der ESA (Europäische Weltraumorganisation). Das Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, leitet das Teleskop und den Betrieb der Mission. Lockheed Martin Space mit Sitz in Denver unterstützt ebenfalls den Missionsbetrieb in Goddard. Das Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, das von der Association of Universities for Research in Astronomy betrieben wird, führt den wissenschaftlichen Betrieb von Hubble für die NASA durch.

Übersetzung: DeepL.com / Stefan Goth

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• Hubble

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