Zusammenfassung: Das Weltraumteleskop Euclid der Europäischen Weltraumorganisation hat im frühen Universum 31 neue Quasare entdeckt. Besonders bemerkenswert ist der bislang entfernteste und älteste bekannte Quasar, der nur 670 Millionen Jahre nach dem Urknall leuchtete und etwa so viel Licht abstrahlte wie eine Billion Sonnen.
Warum sorgt der älteste Quasar des Universums für so viel Aufsehen?
Wenn wir in den Himmel blicken, sehen wir eigentlich die Vergangenheit. Da Licht Zeit benötigt, um uns zu erreichen, tragen sehr weit entfernte Objekte zugleich Informationen aus längst vergangenen Epochen in sich. Die neue Entdeckung mit dem Weltraumteleskop Euclid der Europäischen Weltraumorganisation ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür.
Forschende identifizierten 31 neue Quasare im frühen Universum. Ein Objekt aus dieser Gruppe sticht jedoch besonders hervor. Es gilt nun als der älteste und am weitesten entfernte Quasar, der jemals beobachtet wurde.
Dieses Objekt leuchtete bereits nur 670 Millionen Jahre nach dem Urknall. Auf kosmischen Zeitskalen entspricht das der Kindheitsphase des Universums.
Die Leuchtkraft des Quasars ist kaum vorstellbar. Berechnungen zufolge entspricht sie ungefähr dem gesamten Licht von einer Billion Sonnen.
Was genau ist ein Quasar?
Quasare gehören zu den hellsten Objekten im Universum. Ihre Energie stammt nicht von Sternen, sondern von supermassereichen Schwarzen Löchern.
Wenn ein Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie Gas und Staub verschlingt, bildet sich eine rotierende Scheibe aus Materie, die sich dabei verdichtet. Diese Struktur wird Akkretionsscheibe genannt. Während die Materie mit enormen Geschwindigkeiten kreist, erhitzt sie sich stark und setzt gewaltige Energiemengen frei.
Der interessante Punkt dabei: Das Schwarze Loch selbst sendet kein Licht aus. Doch die Materie, die es speist, wird so hell, dass sie manchmal mehr Licht erzeugt als alle Sterne der Wirtsgalaxie zusammen.
Deshalb können Quasare selbst aus Entfernungen von Milliarden Lichtjahren nachgewiesen werden. Für Astronominnen und Astronomen sind sie natürliche Leuchtfeuer, mit denen sich das frühe Universum erforschen lässt.
„Uralte Quasare sind seltene Entdeckungen. Sie sind für sich genommen faszinierend, zugleich aber auch Zeitmaschinen, die uns ermöglichen, das frühe Universum zu erforschen und zu verstehen, wie die erste Generation von Galaxien entstand.“ — Valeria Pettorino, Wissenschaftlerin des ESA-Euclid-Projekts
Was verrät diese Entdeckung über die Epoche der Reionisierung?
Die neu entdeckten Quasare stammen aus einer entscheidenden Phase der kosmischen Geschichte, die als Epoche der Reionisierung bekannt ist. Sie begann etwa 680 Millionen Jahre nach dem Urknall und dauerte bis ungefähr 1,1 Milliarden Jahre danach an.
In den frühesten Zeiten des Universums streuten freie Elektronen und Protonen das Licht ständig. Deshalb war der Kosmos nicht so transparent wie heute. Astronominnen und Astronomen bezeichnen diese Phase manchmal als die kosmischen Dunklen Zeitalter.
Später entstanden die ersten Sterne, Galaxien und aktiven Schwarzen Löcher. Ihr energiereiches Licht veränderte das umgebende Gas und ermöglichte es den Photonen, sich freier durch das Universum zu bewegen.
Genau dieser grundlegende Wandel fand während der Epoche der Reionisierung statt. Die 31 neu entdeckten Quasare liefern Forschenden wertvolle Daten, um die Details dieses Übergangs besser zu verstehen.
Die Entdeckung stärkt zudem die Vermutung, dass Schwarze Löcher im frühen Universum schneller gewachsen sein könnten als bislang angenommen. Schließlich beobachten wir bereits in einer sehr jungen kosmischen Epoche extrem helle und aktive Systeme.
Die Entdeckung in Zahlen
Die wichtigsten Daten der Entdeckung habe ich in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Sie zeigen deutlich, warum die Ergebnisse in der Astronomie so viel Aufmerksamkeit erhalten.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Anzahl neu entdeckter Quasare | 31 |
| Epoche des ältesten Quasars | 670 Millionen Jahre nach dem Urknall |
| Leuchtkraft | Etwa das Licht von 1 Billion Sonnen |
| Beginn der Reionisierung | Etwa 680 Millionen Jahre nach dem Urknall |
| Ende der Reionisierung | Etwa 1,1 Milliarden Jahre nach dem Urknall |
| Beobachtungsinstrument | ESA-Weltraumteleskop Euclid |
Warum ist das Weltraumteleskop Euclid bei solchen Entdeckungen besonders erfolgreich?
Die Euclid-Mission wurde ursprünglich für die Erforschung Dunkler Materie und Dunkler Energie entwickelt. Doch die Fähigkeit des Teleskops, große Himmelsbereiche mit hoher Präzision zu kartieren, eröffnet auch die Möglichkeit unerwarteter Entdeckungen.
Durch die systematische Untersuchung großer Teile des Himmels hat sich Euclid zu einem leistungsstarken Instrument für die Identifizierung extrem ferner Galaxien und Quasare entwickelt. Dadurch können Astronominnen und Astronomen seltene Objekte in riesigen Datensätzen aufspüren, anstatt einzelne Ziele auszuwählen.
Das James-Webb-Weltraumteleskop machte in den vergangenen Jahren häufig Schlagzeilen mit seinen Erkenntnissen zum frühen Universum. Wenn Sie dieses Thema interessiert, lohnt sich auch ein Blick auf unseren Beitrag über das vierjährige Jubiläum von James Webb mit einer Aufnahme von Centaurus A.
Euclid und James Webb ergänzen sich dabei hervorragend. Während Euclid interessante Ziele in großen Himmelsarealen aufspürt, untersucht James Webb deren Details.
Genau das ist derzeit ein wichtiger Trend in der Astronomie: Verschiedene Observatorien arbeiten gemeinsam und erzielen Ergebnisse, die mit einem einzelnen Teleskop nicht erreichbar wären.
Wirft diese Entdeckung neue Fragen zum Ursprung Schwarzer Löcher auf?
Ja. Tatsächlich liegt hier möglicherweise der spannendste Aspekt der Entdeckung.
Dass derart helle Quasare bereits wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall existierten, bedeutet, dass die Schwarzen Löcher in ihren Zentren in erstaunlich kurzer Zeit gewachsen sein müssen. Wie genau dieser Prozess ablief, ist jedoch weiterhin umstritten.
Einige Modelle gehen davon aus, dass kleine Schwarze Löcher aus kollabierten ersten Sternen entstanden und mit der Zeit zu Giganten heranwuchsen. Andere Szenarien setzen auf massereiche Anfangskeime, die direkt aus großen Gaswolken entstanden.
Je mehr Beispiele solcher Quasare entdeckt werden, desto besser lässt sich überprüfen, welches Modell der Realität näherkommt. Deshalb sind die 31 Neuentdeckungen weit mehr als nur eine Zahl – sie stellen ein neues Labor für die Physik des frühen Universums dar.
Forschungen zum fernen Universum schreiten zudem manchmal mit überraschenden Methoden voran. Ein gutes Beispiel dafür ist die Entdeckung eines verborgenen Planeten in TESS-Daten dank Einstein, die zeigt, wie Gravitationsphänomene zu mächtigen Werkzeugen der Astronomie werden können.
Was erwartet uns in Zukunft?
Die Euclid-Mission steht noch am Anfang. Während das Teleskop den Himmel weiter kartiert, könnten noch weiter entfernte Quasare und noch frühere Galaxien entdeckt werden.
Es wäre daher keine Überraschung, wenn dieser Rekordhalter in Zukunft von einem noch älteren Objekt abgelöst würde. Solche Rekorde werden in der Astronomie regelmäßig gebrochen.
Außerdem sollte man nicht vergessen, dass die Raumfahrtforschung weit über ferne Galaxien hinausgeht. So zeigt beispielsweise NASAs neuer Schritt für den Skyfall-Marshelikopter, dass auch die Erforschung unseres Sonnensystems mit hohem Tempo voranschreitet.
Mich fasziniert besonders, dass wir bei der Erforschung der frühesten Epochen des Universums oft mehr neue Fragen als Antworten finden. Genau das macht Wissenschaft so spannend. Jede Entdeckung öffnet die Tür zu einem noch größeren Geheimnis.
Häufig gestellte Fragen
Wie alt ist der älteste Quasar?
Der neu entdeckte Quasar wird so beobachtet, wie er etwa 670 Millionen Jahre nach dem Urknall aussah, und gilt derzeit als der älteste bekannte Quasar.
Warum sind Quasare so hell?
Die Helligkeit stammt nicht vom Schwarzen Loch selbst, sondern von der Materie in der Akkretionsscheibe, die sich vor dem Sturz ins Schwarze Loch extrem erhitzt und Licht abstrahlt.
Was ist die Aufgabe des Weltraumteleskops Euclid?
Das Hauptziel von Euclid ist die Erforschung Dunkler Materie und Dunkler Energie. Darüber hinaus entdeckt das Teleskop wichtige kosmische Objekte wie ferne Galaxien und Quasare.
Quellen
Aus Sicht des Herausgebers: Was mich an solchen Nachrichten immer wieder beeindruckt, ist die Tatsache, dass das Licht, das wir heute sehen, seine Reise begann, als das Universum noch sehr jung war. In gewisser Weise blicken Teleskope nicht nur in den Raum, sondern auch tief in die Vergangenheit. Jede neue Quasar-Entdeckung ergänzt ein weiteres Puzzleteil unseres Verständnisses darüber, wie die ersten Galaxien entstanden sind.
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