Ein internationales Forschungsteam hat mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) eine außergewöhnlich detailreiche Aufnahme einer Galaxie aus der Frühzeit des Universums gewonnen. Das Objekt mit dem Spitznamen „Misty Moons“ (etwa: nebelige Monde) liegt bei einer Rotverschiebung von z ≈ 11–12 – sein Licht war also zwischen 13,4 und 13,5 Milliarden Jahre unterwegs, bis es die NIRCam-Kamera des Teleskops erreichte. Die Beobachtung, die am 19. Oktober 2026 im Astrophysical Journal erschien und seit Anfang November in der Fachpresse diskutiert wird, zeigt die Galaxie in sieben eng beieinanderliegenden Sternklumpen aufgelöst – ein seltener Blick auf die Art, wie Sterne im jungen Universum entstanden sein könnten.

Die Studie unter Leitung von Minami Nakane (Universität Tokio) entstand im Rahmen des JWST-Treasury-Programms „Vast Exploration for Nascent, Unexplored Sources“ (VENUS). Das Team nutzte NIRCam mit zehn Farbfiltern und zog ergänzend ältere Hubble-Aufnahmen in drei Filtern heran.

Gravitationslinse als kosmische Lupe

Dass sich an diesem weit entfernten Fleck überhaupt Details erkennen lassen, verdanken die Astronomen einem natürlichen Vergrößerungsglas: Der Galaxienhaufen MACS J0257.1-2325 (bei z = 0,505) liegt zwischen uns und der Misty Moons und bündelt deren Licht durch starke Gravitationslinse. Zwei der fünf Mehrfachbilder – in der Studie als ID1 und ID2 bezeichnet – erscheinen dadurch 20- bis 30-mal heller, als sie ohne Linseneffekt wären. Ohne diese Verstärkung wäre die Galaxie, eine sogenannte Sub-L*-Galaxie mit einer absoluten UV-Helligkeit von M_UV ≈ −18,0 mag, selbst für Webb kaum auflösbar.

Erst die Lupe macht aus einem Lichtpunkt eine Struktur: In ID1 identifizierten die Forschenden vier Klumpen, in ID2 drei. Jeder dieser Knoten hat einen effektiven Radius von etwa 10 bis 70 Parsec – also wenige Dutzend bis einige Hundert Lichtjahre – und eine Sternmasse in der Größenordnung von 10 Millionen Sonnenmassen. Zusammen vereinen die Klumpen laut der Arbeit mindestens 80 Prozent der gesamten Sternmasse auf sich.

370 bis 410 Millionen Jahre nach dem Urknall

Die hohe Rotverschiebung übersetzt sich in ein sehr frühes Alter des Kosmos zum Zeitpunkt der Beobachtung. Bei z ≈ 11–12 war das Universum nach den gängigen kosmologischen Modellen zwischen 370 und 410 Millionen Jahre alt – weniger als drei Prozent seines heutigen Alters. Wichtig ist dabei die Einordnung: Die Rotverschiebung wurde aus den Farben über zehn NIRCam-Filter photometrisch bestimmt. Eine spektroskopische Bestätigung steht noch aus, wie in solchen Studien üblich. Das genaue Alter hängt daher an der angenommenen Modellkurve.

Symbolbild: Der Primärspiegel des James-Webb-Weltraumteleskops aus 18 vergoldeten Segmenten

Bild: Symbolbild – Der 6,5 Meter große Hauptspiegel des JWST während der Montage. Foto: NASA/MSFC/David Higginbotham, Public Domain, via Wikimedia Commons.

Was die Klumpen über frühe Sterne verraten – und was nicht

Aus den Farben der Klumpen leiten Nakane und Kolleg:innen Sternalter von etwa 40 bis 70 Millionen Jahren ab. Das bedeutet: Die Sterne in diesen Knoten entstanden nicht im Moment der Beobachtung, sondern einige Dutzend Millionen Jahre früher – also sehr nah am Beginn der Sternentstehung überhaupt. Die Autoren interpretieren die Struktur als Hinweis auf einen „stark geklumpten Modus der Sternentstehung im frühen Universum“, der sich von dem unterscheide, was man in heutigen Zwerggalaxien in der Nachbarschaft beobachtet.

An dieser Stelle lohnt die Trennung zwischen Beobachtung und Modell. Beobachtet sind: Positionen, Helligkeiten und Farben in den NIRCam- und Hubble-Filtern, daraus abgeleitet die Rotverschiebung, Größe und Position der Knoten. Modelliert, und damit mit Unsicherheiten behaftet, sind: die exakten Massen der Klumpen, ihre Sternpopulationsalter, die zugrunde liegende Staubverteilung sowie die Entschlüsselung der Linsengeometrie. Pressemitteilungen sprechen zwar gern von „Sternhaufen“ – die Studie selbst ist mit dem Begriff sorgfältig und nennt sie durchgängig „Klumpen“ (clumps).

Warum das für die Kosmologie wichtig ist

Objekte wie die Misty Moons füllen eine Lücke zwischen zwei Beobachtungsklassen: Zum einen den extrem hellen, aber punktförmigen Rekordkandidaten bei z > 12 wie JADES-GS-z13-0, bei denen Webb bisher kaum räumliche Struktur sieht. Zum anderen deutlich näheren Galaxien, bei denen man einzelne Sternentstehungsregionen auflöst. Nur mit Gravitationslinsen lässt sich bei z ≈ 11–12 bis in die Skala einzelner junger Sternstrukturen hinabschauen.

Die Frage dahinter ist handfest: Wie sind die ersten Galaxien zusammengewachsen? Entstanden Sterne damals in einer diffusen Wolke – oder in kompakten, dichten Knoten, die sich erst später zu heutigen Scheiben und Halos vereinigten? Die Misty Moons liefert ein Puzzlestück zugunsten der zweiten Variante, ist aber eben ein einzelnes Objekt. Das VENUS-Programm soll weitere liefern.

Was jetzt aussteht

Die Autoren selbst benennen die nächsten Schritte: eine spektroskopische Rotverschiebungsmessung mit dem NIRSpec-Spektrografen, um z ≈ 11–12 belastbar zu bestätigen, und tiefere Beobachtungen, um Sternentstehungsraten und chemische Zusammensetzung einzelner Klumpen zu bestimmen. Erst damit ließe sich prüfen, ob die abgeleiteten Massen und Alter standhalten. Bis dahin ist die Misty Moons ein vielversprechender Kandidat – mehr nicht, aber eben auch nicht weniger.

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