Statt eines Schwarzen Lochs leuchten in J1450−0144 und J1429−0104 Sterne, die hunderte Sonnenmassen auf die Waage bringen.
Zwei Objekte, die seit Jahren als schwache Quasare in den Katalogen stehen, sind in Wahrheit Galaxien, deren Licht von extrem schweren Sternen stammt.
Das ist deshalb bemerkenswert, weil solche Sterne bis vor kurzem als seltene Ausnahme galten und hier offenbar zu Hunderttausenden in einer einzigen Galaxie stecken.
Gefunden hat das ein Team aus Leiden, das die beiden Punkte mit dem James-Webb-Teleskop noch einmal gründlich vermessen und die Ergebnisse mit den ALMA-Antennen in Chile ergänzt hat.
Weil beide Objekte bisher auf der falschen Seite der Statistik verbucht wurden, wackelt nun die Zählung sowohl der frühen Quasare als auch der frühen Galaxien.
Zwei helle Punkte, die als Quasare geführt wurden
In den ersten rund 800 Millionen Jahren nach dem Urknall finden Astronomen nur wenige wirklich helle Lichtquellen.
Manche davon sind Quasare, also Galaxienzentren, in denen ein Schwarzes Loch Gas verschlingt und dabei heller strahlt als alle Sterne ringsum.
Andere sind Galaxien, die in kürzester Zeit enorme Mengen an Sternen produzieren und deshalb ebenfalls grell leuchten.
Die japanische Durchmusterung SHELLQs hatte J1450−0144 und J1429−0104 aufgespürt und als Quasare eingeordnet, weil ihr Licht blau war und eine kräftige Wasserstofflinie zeigte.
Warum das Entdeckungslicht keine Entscheidung erlaubte
Genau in diesem Helligkeitsbereich überlappen sich die beiden Familien, sodass die üblichen Erkennungsmerkmale versagen.
Die Entdeckungsspektren waren kurz belichtet und deckten nur einen schmalen Ausschnitt des Lichts ab, und ein blaues Spektrum mit einer mäßig breiten Wasserstofflinie passt zu einem lichtschwachen Quasar genauso gut wie zu einer heftig Sterne bildenden Galaxie.
Solange niemand tiefer hinschaute, blieb die Zuordnung eine Ermessensfrage.
Das hat Folgen weit über die zwei Objekte hinaus, denn jede falsch einsortierte Quelle verschiebt gleich zwei Statistiken auf einmal.
Wie ein Team aus Leiden die Objekte neu vermaß
Daming Yang vom Leiden Observatory und seine Kolleginnen und Kollegen richteten das James-Webb-Teleskop auf beide Punkte und zerlegten ihr Licht mit dem Spektrografen NIRSpec in seine Farben, und zwar bis weit ins Infrarote hinein, wohin die Ausdehnung des Universums das ursprüngliche Licht verschoben hat.
Ergänzend fingen die ALMA-Antennen das schwache Leuchten von kaltem Gas und Staub ein, das die Sternentstehung verrät.
Die Arbeit liegt bislang nur als Preprint vor, eingereicht bei den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ist also noch nicht unabhängig begutachtet.
Die Modelle scheiterten am Helium
Zuerst prüfte das Team die naheliegende Erklärung, dass doch ein Schwarzes Loch dahintersteckt.
Würde dessen rasend schnell kreisendes Gas die breiten Linien erzeugen, müsste ausgerechnet die hellste Wasserstofflinie ebenfalls breit sein, und genau das ist sie nicht.
Hinzu kommt, dass zu jeder Absorptionsdelle im Spektrum ein Leuchtbuckel gehört, wie ihn nur ein Sternwind erzeugt, der uns entgegenströmt.
Damit war die Quasar-Deutung vom Tisch, und es blieben Sterne.
Doch auch die Standardmodelle der Sternpopulationen versagten. Sie trafen die Signaturen von Stickstoff und Kohlenstoff gut, erzeugten aber nur etwa ein Neuntel des beobachteten Helium-Leuchtens, selbst wenn man ihnen Sterne bis zu 300 Sonnenmassen erlaubte.
Erst als die Forschenden Modelle einsetzten, die die besondere Windphysik sehr massereicher Sterne mitrechnen, stimmte das Bild.
Solche Sterne stehen so dicht an der Grenze, ab der ihre eigene Strahlung sie zerreißt, dass sie ständig dichte, undurchsichtige Gashüllen von sich wegblasen, und nur in diesen Hüllen kann das Helium so kräftig leuchten.
Sterne mit mehreren hundert Sonnenmassen
Aus der Stärke der Heliumlinie leitet das Team ab, dass in J1429−0104 Sterne von mindestens gut zweihundert Sonnenmassen stecken, während J1450−0144 sogar jenseits der schwersten Modelle liegt, die bis 475 Sonnenmassen reichen.
Passend dazu läuft in beiden Galaxien die Sternentstehung auf Anschlag, denn in einem einzigen Jahr entstehen dort mehrere hundert neue Sonnen, während unsere Milchstraße im selben Zeitraum ungefähr eine schafft.
Die Autoren selbst formulieren vorsichtig, dass sie die Anwesenheit einer erheblichen Population sehr massereicher Sterne für „robust“ halten, die genaue Obergrenze der Sternmassen dagegen stark vom verwendeten Modell abhänge.
Was das für die Zählung von Galaxien und Quasaren bedeutet
Im Preprint steht, dass „die Quelleneinordnungen und damit die abgeleitete Statistik von Galaxien und Quasaren in diesem Überlappungsbereich überdacht werden müssen“.
Das betrifft nicht nur zwei Einträge in einem Katalog, denn gängige Rezepte, aus dem Licht einer Galaxie ihre Masse und ihre Sternproduktion zu berechnen, setzen stillschweigend voraus, dass Sterne bei etwa hundert Sonnenmassen aufhören.
Und weil solche Riesen nach wenigen Millionen Jahren als Schwarze Löcher enden, könnten ausgerechnet sie das Rohmaterial für die schweren Schwarzen Löcher liefern, die man im frühen Universum findet.
Falls du beim Wort „vierhundert Sonnenmassen“ genauso zweimal nachgelesen hast wie ich, schick den Text jemandem weiter, der noch glaubt, große Sterne hörten irgendwo bei hundert auf.
Meine Meinung dazu
Mich hat an dieser Arbeit weniger das Ergebnis überrascht als der Weg dorthin, denn hier wurde nichts Neues am Himmel entdeckt, sondern etwas längst Katalogisiertes noch einmal ernsthaft angeschaut.
Zwei Objekte, die als abgehakt galten, wechseln nach ein paar Stunden Belichtungszeit die Kategorie.
Gelernt habe ich außerdem, wie viel an einer einzigen Spektrallinie hängen kann, denn ohne das zu starke Helium wären beide Galaxien schlicht als besonders junge Sternhaufen durchgegangen.
Was mich neugierig macht, sind die kommenden Durchmusterungen mit Euclid und dem Roman-Teleskop, die diese Klasse von Objekten in größerer Zahl auffinden sollten.
Daming Yang (Leiden Observatory, Universität Leiden), arXiv-Preprint, eingereicht bei MNRAS, 2026; arXiv:2608.18212
