Wann ward es Licht am Himmel?

Astronomie. Die ersten Sterne illuminierten das Universum etwa 250 Millionen Jahre nach dem Urknall.

Als Gott am Anfang Himmel und Erde schuf, war die Erde „wüst und leer, und es war finster auf der Tiefe. Und Gott sprach: ,Es werde Licht!‘ Und es ward Licht“(1. Mose 1). So berichtet es die Schrift, und zumindest, was die Abfolge der Ereignisse im gesamten Universum angeht, sieht die Astronomie es ganz ähnlich: Bald nach dem Urknall wurde es finster, die „Dunklen Zeiten“brachen an. Es gab Wasserstoff- und Heliumkerne und freie Elektronen, sie banden sich nicht an die Kerne, es war zu heiß.

Dafür streuten sie Photonen, Licht kam nicht weit, das ging erst nach etwa 380.000 Jahren, da war es kühl genug zum Zusammengehen von Elektronen und Kernen zu Atomen, nun kam die „Morgendämmerung des Universums“, das Restlicht des Urknalls konnte illuminieren, und dann konnten es auch und vor allem die ersten Sterne, das sind Himmelskörper wie unsere Sonne, die sich in Kernfusion verbrennen. Wann und wo sie entstanden, ist eine zentrale Frage der Astronomie, fest steht, dass sich die frühe Materie regional verdichtet hat, einer Hypothese zufolge tat sie das unter dem Einfluss von Dunkler Materie (von der man nichts weiß, außer, dass sie mit ihrer Gravitationskraft auf die sichtbare Materie einwirkt).

Verräterischer Sauerstoff

Die allerersten Sterne heißen in der Fachterminologie etwas verwirrend Population III. Sie bestanden aus dem, was eben da war: Wasserstoff, Helium und etwas Lithium. Schwerere Elemente wie etwa Sauerstoff gab es nicht, sie heißen bei den Astronomen auch etwas verwirrend allesamt Metalle und mussten erst in den Kernfusionen der Sterne erkocht und nach dem Tod der Sterne ins All geschleudert werden; aus ihnen bildeten sich Sterne der Population II.

Eine Galaxie, die mit solchen Sternen bevölkert war, hat nun eine Gruppe um Takuya Hashimoto (Osaka) gesichtet, mit zwei leistungsstarken Observatorien der Europäischen Südsternwarte in der AtacamaWüste Chiles. Eines heißt Alma, mit ihm konnten früher schon Spuren von – räumlich wie zeitlich – weit entferntem Sauerstoff entdeckt werden, 13,1 und 13,2 Milliarden Lichtjahre weit weg bzw. Jahre zurück.

Nun hat Hashimoto es in der Galaxie MACS1149 auf 13,28 Milliarden gebracht, damals hatte das Universum 500 Millionen Jahre auf dem Buckel, weniger als vier Prozent seines heutigen Alters und zehn Prozent seiner heutigen Ausdehnung (Nature, 15. 5.). Da waren also die ersten gesichteten Sterne. Aber die ersten Sterne waren sie nicht, sie gehörten ja zur Population III, in der der Sauerstoff entstand. Sie hält Hashimoto aus theoretischen Erwägungen für noch einmal 250 Millionen Jahre älter.