Frühes Universum

Hubble weist erstmals direkt UV-Strahlung nach, die kurz nach dem Ende der Reionisations-Ära aus einer Galaxie entweicht

Die kompakte Starburst-Galaxie MXDFz4.4 existierte nur 1,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall und lässt der Studie zufolge bis zu 100 Prozent ihrer ionisierenden UV-Strahlung ungehindert ins All entweichen.

Das Hubble-Weltraumteleskop hat erstmals direkt ultraviolette Strahlung nachgewiesen, die aus einer Galaxie entweicht, die rund 1,4 Milliarden Jahre nach dem Urknall existierte. Die zugrunde liegende Fachveröffentlichung im Astrophysical Journal datiert die Galaxie MXDFz4.4 präzise auf rund 250 Millionen Jahre nach dem Ende der sogenannten Reionisations-Ära - die Pressemitteilungen von ESA und NASA vereinfachen dies zu der Formulierung, die Galaxie liege am Ende dieser Epoche. Nach Angaben des leitenden Forschers Ilias Goovaerts vom Space Telescope Science Institute in Baltimore galt eine solche Beobachtung an diesem frühen Punkt der Kosmosgeschichte bislang als praktisch unmöglich. Mitautor Marc Rafelski zufolge bringt der Fund die Forschung näher an die Reionisations-Ära heran als je zuvor.

In der Reionisations-Ära, grob der ersten Milliarde Jahre nach dem Urknall, war das Gas zwischen den Galaxien noch undurchsichtig für ultraviolettes Licht. Erst die Strahlung der ersten Sterne und Galaxien ionisierte dieses Gas nach und nach und machte das Universum durchsichtig. Welche Objekte diesen Prozess tatsächlich angetrieben haben, ist bis heute offen, direkte Messungen der entweichenden Strahlung aus dieser Frühzeit fehlten bislang komplett.

MXDFz4.4 ist mit ihrer Kompaktheit ein ungewöhnlicher Kandidat: Die Galaxie ist von ihrer Ausdehnung her rund 100-mal kleiner als die Milchstraße, bildet aber neue Sterne mit der zehnfachen Rate. Laut den Forschenden entkommen 50 bis 100 Prozent ihrer ionisierenden Photonen dem umgebenden Gas, ein außergewöhnlich hoher Wert. Die jüngste Sternentstehung verlief nicht kontinuierlich, sondern in räumlich eng begrenzten, kurzen Ausbrüchen. Viele junge, heiße, massereiche Sterne auf engem Raum sprengen das undurchsichtige Gas besser auf, erklärte Goovaerts dazu.

Für das Ergebnis brauchte es drei Teleskope mit unterschiedlichen Aufgaben: Hubble wies im ultravioletten Licht die ionisierende Strahlung der jungen Sterne nach, das James-Webb-Weltraumteleskop bestimmte im nahen Infrarot die Masse der Galaxie und die ältere Sternpopulation, und das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte lieferte die Daten zur Altersbestimmung. Mitautor Alexander Beckett vom Laboratoire d'Astrophysique de Marseille betonte, diese Erkenntnisse seien erst durch das Zusammenspiel von Hubble, Webb und dem Very Large Telescope sowie eigens in Marseille entwickelter Analysesoftware möglich geworden.

Die Bedeutung des Fundes liegt für die Forschenden vor allem darin, überhaupt einen direkten Nachweis erbracht zu haben: Bisher waren viele Galaxien aus dieser Zeit bekannt, doch bei keiner von ihnen ließen sich entweichende ionisierende Photonen tatsächlich messen, so Rafelski. Das mache MXDFz4.4 zu einem Einzelfall. Rafelski zufolge braucht es nun weitere, insbesondere etwas spätere Beispiele dieser Art, um die Messungen zu verfeinern und besser zu verstehen, was die Reionisations-Ära letztlich beendet hat - eine abschließende Erklärung der gesamten Reionisation liefert der Einzelfund damit ausdrücklich nicht.

Die Studie ist am 23. Juni 2026 im Fachjournal Astrophysical Journal erschienen. Neben Goovaerts und Rafelski war auch Beckett an der Arbeit beteiligt.

Wie diese Meldung entstanden ist: Recherchiert und geschrieben mit KI-Unterstützung auf Grundlage der oben genannten Quellen, anschließend automatisiert gegen die Originalquellen geprüft und überarbeitet. Redaktionell verantwortlich: Sirwan Aminy.