James-Webb-Teleskop empfängt Signal aus dem «Nichts»

• Das James-Webb-Teleskop hat im Hubble Ultra Deep Field im Sternbild Fornax ein Signal ohne bekannte Quelle entdeckt.
• Das Signal tauchte bei zwei Messkampagnen im Abstand von 88 Tagen auf, ein Messfehler ist unwahrscheinlich.
• Das Team um Mason S. Huberty prüft vier Erklärungen, doch keine passt vollständig zu den Daten.

Das Hubble Ultra Deep Field (HUDF) ist einer der am gründlichsten beobachteten Himmelsausschnitte überhaupt. Es befindet sich im Sternbild Fornax. In ihm wiederum befinden sich fast 10’000 Galaxien. Allein das Hubble-Weltraumteleskop hat hier 270 Stunden lang ein technisches Auge drauf geworfen. Doch offenbar birgt das HUDF noch immer Überraschungen.

Mysteriöse Strahlung in gut erforschtem Gebiet

Astrophysikerinnen und Astrophysiker haben dort nun mithilfe des James-Webb-Teleskops (JWST) ein bislang unbekanntes Signal entdeckt. Woher dieses stammt, ist noch unklar. Weder das Hubble- noch das James-Webb-Teleskop haben etwas gefunden, das es erklären würde. Sicher ist nur: Auf einen Messfehler scheint es nicht zurückzuführen zu sein. Denn die mysteriöse Strahlung tauchte gleich mehrfach auf. Bei zwei Messkampagnen im Abstand von 88 Tagen.

Ungewöhnliches Vorgehen führte zum Signal

Die Entdeckung gelang dem Team um Mason S. Huberty von der University of Minnesota mithilfe des Nahinfrarot-Spektrografen NIRSpec des JWST. Diesen setzten sie einmal anders ein, als es sonst der Fall ist: Statt nur bereits bekannte Himmelskörper ins Visier zu nehmen und die winzigen Blenden des Instruments so auszurichten, dass das Licht des jeweiligen Objekts in den Spektrografen gelangt, liessen sie diesmal mehr als 90 Prozent der Blenden offen. Die anderen zehn Prozent deckten bekannte Vordergrundobjekte ab, deren Licht die Spektren, die sie aufzeichnen wollten, verfälschen könnte.

Detektorfehler? Unwahrscheinlich!

Mit diesem MOCSS (Multiobject Coronagraphy for Slitless Spectroscopy) genannten Verfahren beobachtete das JWST das Hubble Ultra Deep Field im August und November 2023 aus verschiedenen Perspektiven. Ergebnis: Sechs so wahrgenommene Signale stimmten mit bekannten Galaxien überein. Anders ein siebtes. Dabei handelte es sich um eine einzelne, helle Emissionslinie bei etwa 1,6 Mikrometern im Nahinfrarotbereich, die in allen Datensätzen vorkam. Ein einfacher Detektorfehler ist daher unwahrscheinlich, wie Scinexx.de festhält. Laut den Forschenden war das Signal so stark, dass es bei früheren Beobachtungen hätte auffallen müssen. Doch das tat es nicht. Das wirft die Frage auf, ob es damals vielleicht noch nicht vorhanden war.

Woran denkst du zuerst, wenn Forschende im All ein unerklärliches Signal finden?

An eine neue Entdeckung, die unser Bild vom Universum verändern könnte.

Vier Erklärungsansätze

Die Forschenden untersuchen derzeit vier mögliche Erklärungen – doch keine davon passt vollständig zu den Beobachtungen:

• Eine weit entfernte Galaxie aus dem frühen Universum gilt als eher unwahrscheinlich. Ihre Strahlung hätte das damals vorhandene neutrale Gas nur schwer durchdringen können. Ausserdem hätte das Signal bereits bei früheren Messungen auftauchen müssen.
• Auch eine jüngere Galaxie oder eine Supernova kommen infrage. In beiden Fällen wären jedoch weitere Spektrallinien zu erwarten gewesen – diese fehlen in den Daten.
• Eine weitere Möglichkeit ist, dass ein Schwarzes Loch einen Stern zerstört hat. Ein solches Ereignis könnte das beobachtete Signal erzeugen. Bislang gibt es jedoch keine weiteren Hinweise darauf, dass dies tatsächlich passiert ist.

Und nun?

«Nachbeobachtungen sind unerlässlich, um die Rotverschiebung zu bestätigen und den physikalischen Ursprung der Emission zu bestimmen … Eine tiefergehende und empfindlichere Spektroskopie könnte zusätzliche Emissionslinien aufdecken und die Rotverschiebung und die Natur der Quelle endgültig klären.»

Die Studie ist im «Astrophysical Journal» veröffentlicht.

Mehr zu diesem Thema

Abonniere den Wissen-Push!

Abonniere in der 20-Minuten-App die Benachrichtigungen des Wissen-Kanals. Du wirst über bahnbrechende Erkenntnisse und Entdeckungen aus der Forschung, Erklärungen zu aktuellen Ereignissen und kuriose Nachrichten aus der weiten Welt der Wissenschaft informiert. Auch erhältst du Antworten auf Alltagsfragen und Tipps für ein besseres Leben.

So gehts: Installiere die neuste Version der 20-Minuten-App. Tippe unten auf «Profil», dann aufs «Einstellungen»-Zahnrad und schliesslich auf «Push-Benachrichtigungen». Wähle hier die gewünschten Themen aus.

Fee Anabelle Riebeling (fee) arbeitet seit 2014 für 20 Minuten. Sie ist stv. Leiterin Wissen/AI, Data und Leiterin des Fachgremiums Faktencheck & Verifikation.