Hubbles tiefer Blick ins Universum wirft Fragen auf

Das Hubble-Weltraumteleskop hat Astronomen das tiefste und schärfste Bild des fernen Universums geliefert, das jemals erstellt wurde. Es bietet Einblick in einige der frühesten sternbildenden Galaxien.

Das Hubble Ultra Deep Field (HUDF) blickt 95 Prozent des Weges bis zum Urknall zurück und fängt das schwache Licht von Galaxien ein, das leuchtete, als das Universum erst einige Hundert Millionen Jahre alt war. Dieses Licht hat die vergangenen 13 Milliarden Jahre damit verbracht, die Erde zu erreichen.

An der Universität Exeter, Großbritannien, analysierte ein Team unter der Leitung von Andrew Bunker die Daten bereits einen Tag nach der Veröffentlichung durch die amerikanische National Aeronautics and Space Administration (NASA). Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift „Monthly notices of the Royal Astronomical Society“ veröffentlicht.

Dr. Bunker und seine Kollegen identifizierten anhand der HUDF-Daten 50 wahrscheinliche Galaxien. Ein Teammitglied, Elizabeth Stanway von der Universität Cambridge, erklärte: „Sichtbares Licht von diesen Galaxien wurde schon lange bevor es die Erde erreichte von Gaswolken absorbiert. Das Infrarotlicht dieser Galaxien ist jedoch zu erkennen und genau diese Infrarotfarben bringen uns zu der Annahme, dass diese Galaxien in solch riesigen Entfernungen liegen.“

Die Astronomen setzten zwei der größten erdbasierten Teleskope, das zehn Meter lange Keck-Teleskop auf Hawaii und das acht Meter lange Gemini-Teleskop in Chile, ein, um die HUDF-Daten zu überprüfen. „Der Einsatz des größten optischen Teleskops – Keck – war sehr wichtig, da dieses Teleskop bewies, dass die vom Hubble-Weltraumteleskop entdeckten Objekte wirklich unglaublich weit entfernt liegen“, erklärte Dr. Bunker.

Anstatt jedoch Antworten auf ungelöste Rätsel zu liefern, hat dieser beispiellose Blick in das frühe Universum eine neue Frage aufgeworfen. Bei der Analyse fand das britische Team nämlich beträchtlich weniger Sterne, als man es für diese Entstehungsphase des Universums erwartet hatte.

Dies lässt gewisse Zweifel an unserem derzeitigen Verständnis der frühen Entstehungsphase des Universums aufkommen. Wissenschaftler vertreten die Ansicht, dass bei der Entstehung der ersten Sterne durch den Gravitationskollaps träger Wolken aus Wasserstoff- und Heliumatomen die von den Sternen erzeugte ultraviolette Strahlung dazu beitrug, die verbleibenden neutralen Gase zu „entzünden“ und so das intergalaktische Plasma zu schaffen, das wir heute sehen.

Wie Dr. Bunker jedoch der BBC erklärte, deuten die Hubble-Daten darauf hin, dass die Sternentstehungsrate in diesen frühesten Galaxien nicht ausreichend war, um die für die Schaffung des Plasmas erforderlichen Strahlungsniveaus zu erreichen: „Es gibt nicht genug Aktivität, um die Reionisierung des Universums zu erklären. Vielleicht gab es allerdings in der noch früheren Geschichte des Universums eine erhöhte Aktivität in Bezug auf die Sternenbildung. Dies wäre eine Möglichkeit.“

„Eine weitere aufregende Möglichkeit wäre die, dass die Physik im frühen Universum völlig anders war, unser Verständnis des Prinzips, nach dem Sterne entstehen, also fehlerhaft ist“, spekulierte er.

Allerdings stimmen nicht alle auf diesem Gebiet tätigen Wissenschaftler Dr. Bunkers Einschätzung zu, und es scheint, dass der einzige Weg, diese Frage zu lösen, in einer Wartungsmission der NASA liegt, um das Hubble-Teleskop aufzurüsten. Es steht jedoch noch nicht fest, ob diese Mission durchgeführt wird. Daher müssen sich die Wissenschaftler möglicherweise gedulden, bis Anfang des nächsten Jahrzehnts der Nachfolger von Hubble, das James Webb Teleskop, ins All eingebracht wird.