JWST entdeckt rätselhafte Objekte aus der Frühzeit des Universums

Das James-Webb-Weltraumteleskop hat Hunderte rätselhafte „kleine rote Punkte“ entdeckt, die etwa 650 Millionen Jahre nach dem Urknall auftauchten und das Verständnis der Astronomen vom frühen Universum herausfordern. Diese Objekte, die vor der Inbetriebnahme des Teleskops im Jahr 2022 nie gesehen wurden, sind nur eines von mehreren Mysterien – darunter Schwarze Löcher, die für ihr Alter unmöglich groß erscheinen, und uralte Galaxien, die etablierten Theorien der kosmischen Evolution widersprechen.

Die Astrophysikerin Charlotte Mason vom Cosmic Dawn Center in Kopenhagen analysierte das Lichtspektrum eines solchen kleinen roten Punkts. Wenn es sich bei den Objekten um Schwarze Löcher handelt, die in dichten Gaswolken eingehüllt sind, sollte ein Teil des Lichts beim Durchgang durch das Gas verändert werden – doch die Analyse ihres Teams zeigte dies nicht. Mason vermutet nun, dass das Gas klumpig ist und Löcher aufweist, durch die Licht entweichen kann, was besser zu den Beobachtungen passen würde.

Schwarze Löcher, die JWST im frühen Universum entdeckt hat, besitzen Massen von bis zu einer Milliarde Sonnenmassen – eine große Herausforderung für Theoretiker. „Um sie so schnell so groß zu bekommen, muss man ziemliche Verrenkungen machen“, sagt Jenny Greene, Astrophysikerin an der Princeton University. Der übliche Sternkollaps würde Saat-Schwarze Löcher von etwa 100 Sonnenmassen hervorbringen, doch um zügig auf eine Milliarde Sonnenmassen zu kommen, ist eine „Zwangsernährung“ jenseits des Eddington-Limits nötig. Jüngste Simulationen deuten darauf hin, dass eine Super-Eddington-Akkretion möglich ist, wenn sich die Akkretionsscheibe aufbläht und Gas mit außergewöhnlicher Geschwindigkeit einströmen kann. 2024 beobachtete JWST ein Schwarzes Loch aus der Zeit etwa 1,5 Milliarden Jahre nach dem Urknall, das mit der 40-fachen Eddington-Rate akkretierte.

Ein weiterer kleiner roter Punkt, der etwa 750 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte und durch einen Vordergrund-Galaxienhaufen gravitativ linsiert wurde, erwies sich als „nacktes“ supermassereiches Schwarzes Loch von rund 50 Millionen Sonnenmassen. Da keine umgebenden Sterne erkennbar sind, könnte dieses Objekt durch den direkten Kollaps einer Gaswolke entstanden sein und nicht aus einem stellaren Keim.

Auch frühe Galaxien sind überraschend hell. Rachel Somerville, leitende Wissenschaftlerin am Flatiron Institute, präsentierte im April 2026 bei einem Treffen in Helsingør (Dänemark) neue Simulationen. Sie erklärte, dass die Sternentstehung etwa 420 Millionen Jahre nach dem Urknall deutlich an Fahrt aufnimmt und sich nach 550 Millionen Jahren eine „schöne Galaxie“ herausbildet. Die älteste von JWST gefundene Galaxie existierte nur 280 Millionen Jahre nach dem Urknall. Als Erklärungen für die Helligkeit werden eine effizientere Sternentstehung, periodische Ausbrüche oder die Entstehung extrem massereicher Sterne vorgeschlagen.

Das Mid-Infrared Instrument von JWST hat gezeigt, dass frühe Galaxien unerwartet vielfältig sind. Einige scheinen Gas und Staub bereits ausgestoßen zu haben und zeigen nur nackte Sterne, während andere gasreich bleiben. Ein Übermaß an Stickstoff in bestimmten Galaxien deutet auf viele sehr massereiche Sterne hin, die als Supernovae explodierten und die Galaxien mit diesem Element anreicherten.

Solche Beobachtungen stehen im Zusammenhang mit der Epoche der Reionisation, als Strahlung der ersten Galaxien und Schwarzen Löcher neutralen Wasserstoff ionisierte und das kosmische Dunkelzeitalter beendete. Die ersten Sterne, die vermutlich hunderte oder tausende Male massereicher waren als die Sonne, erzeugten schwere Elemente und verteilten sie durch Supernovae. „Wir blicken zurück auf das, was uns hervorgebracht hat“, sagt Lise Christensen, Astrophysikerin am Cosmic Dawn Center.