🌀 Diese Galaxie zeigt, dass Leben kurz nach dem Urknall entstanden sein könnte

Jüngste Beobachtungen von JADES-GS-z11-0, einer fernen Galaxie, haben überraschende Sauerstoffwerte enthüllt. Diese Entdeckung wurde dank des James-Webb-Weltraumteleskops und des in Chile befindlichen Interferometers ALMA ermöglicht. Die Forscher haben die Entfernung dieser Galaxie präzisiert und schätzen sie nun auf 400 Millionen Jahre nach dem Urknall.

Das reichliche Vorkommen von Sauerstoff deutet auf mehrere Sternlebenszyklen hin. Massereiche Sterne produzieren dieses Element durch Kernfusion, bevor sie es bei ihrer Explosion ausstoßen – Prozesse, die normalerweise Milliarden von Jahren dauern, um eine Galaxie anzureichern. Hier lief alles in Rekordzeit ab.


Die Sternentstehung in JADES-GS-z11-0 ist extrem aktiv, wobei jährlich sechs Sonnenmassen entstehen. Diese Rate übertrifft bei Weitem die unserer Milchstraße. Eine solche Produktivität erklärt teilweise die schnelle Anreicherung schwerer Elemente, da die Bedingungen eine beschleunigte Evolution begünstigen.

Diese Entdeckung eröffnet Perspektiven für das frühe Auftreten von Leben. Sauerstoff ist ebenso wie Kohlenstoff oder Silizium essenziell für viele biologische Formen. Obwohl spekulativ, deutet dies darauf hin, dass die Bausteine des Lebens sehr früh verfügbar waren. Exoplaneten in solchen Galaxien könnten diese Elemente geerbt haben.

Die kosmologischen Modelle müssen diese neuen Daten integrieren: Die Geschwindigkeit der chemischen Anreicherung stellt die Standardmodelle der Galaxienentstehung in Frage. Weitere Studien mit ALMA und JWST sind geplant, um diese Ergebnisse zu verfeinern.

Wie produzieren Sterne Sauerstoff?

Sterne erzeugen Sauerstoff durch Kernfusion in ihren Kernen. Dieser Prozess wandelt Wasserstoff unter dem Einfluss von Schwerkraft und Hitze in schwerere Elemente um. In massereichen Sternen erzeugt die fortschreitende Fusion Kohlenstoff, dann Sauerstoff und schließlich Elemente wie Neon oder Magnesium. Die produzierte Menge hängt von der Masse des Sterns und seiner Lebensdauer ab.

Wenn diese Sterne als Supernovae sterben, stoßen sie diese Elemente in den Weltraum aus. Diese Anreicherung ermöglicht es neuen Generationen von Sternen und Planeten, sich aus diversen Materialien zu bilden. Ohne diesen Kreislauf wäre das Universum frei von lebenswichtigen Elementen. Der in JADES-GS-z11-0 nachgewiesene Sauerstoff zeugt von mehreren solcher Zyklen in kurzer Zeit.

Warum war das junge Universum so aktiv?

Das frühe Universum war dichter und heißer, was eine schnelle Sternentstehung begünstigte. Die ersten Galaxien enthielten viel Gas, das nicht durch schwere Elemente verunreinigt war. Diese anfängliche Reinheit ermöglichte es den Sternen, sich effizient und ungehindert zu bilden. Die gravitativen Wechselwirkungen waren ebenfalls intensiver, was galaktische Kollisionen und Verschmelzungen beschleunigte.

Darüber hinaus bedeutete das Fehlen schwerer Elemente, dass Sterne sehr massereich sein und kurz leben konnten, wodurch sie ihre Umgebung schnell anreicherten. Dies steht im Gegensatz zum heutigen, ruhigeren und weiter entwickelten Universum.

Diese extremen Bedingungen erklären, warum Galaxien wie JADES-GS-z11-0 so schnell eine chemische Reife erreichen konnten, was den Vorhersagen aktueller Modelle widerspricht.