Im Hubble Ultra Deep Field leuchtet ein Lichtsignal in einer einzigen Farbe. Doch auf einigen der tiefsten Aufnahmen überhaupt ist an dieser Stelle nichts zu erkennen.
Mit einer neuen Beobachtungstechnik hat das James-Webb-Weltraumteleskop im Hubble Ultra Deep Field ein Lichtsignal aufgespürt, das nur in einer einzigen Farbe leuchtet und zu keinem bekannten Himmelsobjekt gehört.
Rätselhaft ist das, weil dieser winzige Himmelsausschnitt zu den am gründlichsten fotografierten überhaupt zählt und die Quelle dort eigentlich zu sehen sein müsste.
Ein internationales Team um Mason Huberty von der University of Minnesota stieß darauf, weil es in Webbs Spektrografen fast alle winzigen Klappen gleichzeitig öffnete und so den ganzen Ausschnitt durchsuchte, ohne vorher Ziele festzulegen.
Dahinter könnte eine extrem junge Galaxie aus der Frühzeit des Universums stecken oder ein Stern, den ein Schwarzes Loch zerrissen hat, doch keine der Erklärungen passt bislang vollständig.
Was Astronomen am Licht einer Galaxie ablesen
Wer wissen will, woraus ein ferner Himmelskörper besteht und wie weit er entfernt ist, zerlegt sein Licht mit einem Spektrografen in seine Farben, ähnlich wie ein Prisma einen Regenbogen erzeugt.
Leuchtendes Gas verrät sich dabei durch helle Streifen bei ganz bestimmten Farben, sogenannte Emissionslinien, die für Wasserstoff, Sauerstoff und andere Elemente jeweils an festen Stellen liegen.
Weil sich das Universum ausdehnt, wird das Licht auf seinem Weg zu uns gedehnt und rutscht zu röteren Farben, und zwar umso stärker, je länger es unterwegs war.
Wer also weiß, welches Element eine Linie erzeugt hat, kann aus ihrer Verschiebung ablesen, wie weit die Quelle entfernt ist.
Warum gezielte Messungen nur Bekanntes finden
Webbs Nahinfrarot-Spektrograf NIRSpec eignet sich besonders gut für schwache, ferne Galaxien, weil er die Farben fein genug trennt, um auch schmale Linien zu erkennen.
Normalerweise blickt er aber durch ein Gitter aus winzigen Klappen, von denen jede gezielt über einer Galaxie geöffnet wird, die man vorher auf Bildern ausgewählt hat.
Was auf keinem Bild auftaucht, bekommt deshalb auch nie eine Klappe und bleibt unentdeckt.
Die anderen Webb-Instrumente, die einen ganzen Bildausschnitt auf einmal zerlegen, trennen die Farben entweder zu grob oder arbeiten in einem anderen Infrarotbereich als dem, in dem viele Linien früher Galaxien ankommen.
Wie das Team den ganzen Ausschnitt auf einmal durchsuchte
Mason Huberty vom Minnesota Institute for Astrophysics und seine Kollegen haben das übliche Verfahren deshalb umgedreht und nennen ihre Technik MOCSS.
Im Beobachtungsprogramm von Matthew Hayes von der Universität Stockholm und Claudia Scarlata von der University of Minnesota öffneten sie fast alle Klappen und schlossen nur jene, hinter denen bekannte, nähere Galaxien liegen, damit deren helles Licht die schwachen Signale nicht überstrahlt.
So wurde aus dem Gitter ein großes Fenster, durch das der Spektrograf das Licht des gesamten Ausschnitts in Farben zerlegte, ohne dass vorher jemand entscheiden musste, wonach er sucht.
Das Team beobachtete das Feld aus gegeneinander gedrehten Richtungen und in mehreren leicht verschobenen Einzelaufnahmen.
Die Studie ist bislang als Preprint auf dem Server arXiv erschienen und wurde noch nicht von unabhängigen Fachleuten begutachtet.
Eine Linie, zu der keine Galaxie gehört
In den zerlegten Bildern suchte das Team nach hellen Flecken, die sich zwischen den verschobenen Aufnahmen genau so mitbewegen, wie es echtes Licht vom Himmel tun muss.
Übrig blieb eine Handvoll Linien, die aus beiden Blickrichtungen auf dieselbe Stelle am Himmel und dieselbe Farbe zurückführten, und bis auf eine ließen sie sich alle bekannten Galaxien zuordnen.
Die verbliebene Linie leuchtet im nahen Infrarot und tauchte in allen Teilaufnahmen auf, auch in denen, die Monate später entstanden, und zwar jedes Mal ungefähr gleich hell.
Ein Messfehler scheidet damit praktisch aus.
Als das Team an der berechneten Position in Webbs Kamerabildern nachsah, die rund ein Jahr zuvor für die Durchmusterung JADES entstanden waren, fand es dort nichts.
Das hätte nicht passieren dürfen, denn der Filter dieser Aufnahmen lässt genau die Farbe der Linie durch.
Nach der Rechnung der Forschenden ist allein die Linie mehr als doppelt so hell wie die Grenze, unterhalb derer eine Quelle in diesen Bildern unsichtbar bliebe.
Selbst ein Objekt, das ausschließlich in dieser einen Farbe leuchtet, hätte also auf den Bildern auftauchen müssen.
Für eine dauerhaft leuchtende Galaxie prüfte das Team trotzdem die üblichen Verdächtigen, also die hellsten Linien von Wasserstoff und Sauerstoff, von denen jede die Quelle in eine andere Entfernung rücken würde.
Bei den meisten Kandidaten müsste eine typische Begleitlinie im gemessenen Farbbereich auftauchen, doch an den erwarteten Stellen zeigt das Spektrum nur Rauschen.
Möglich bliebe eine Wasserstofflinie aus der kosmischen Frühzeit, deren Begleiter außerhalb des Messbereichs lägen.
Sie würde allerdings eine extrem junge Galaxie voraussetzen, die kaum schwere Elemente enthält, und ihr Licht hätte einen Nebel aus neutralem Wasserstoff durchdringen müssen, der das junge Universum damals fast vollständig erfüllte und genau diese Farbe normalerweise verschluckt.
Ein kurzlebiges Ereignis würde dagegen erklären, warum die Quelle auf den älteren Bildern fehlt.
Einen aufflackernden Stern in unserer Milchstraße schließen die Forschenden aus, weil auch er weitere Linien zeigen müsste.
Denkbar bleibt ein Stern, den ein Schwarzes Loch mit seiner Schwerkraft zerrissen hat, denn bei solchen Ereignissen kann Staub die übrigen Linien schlucken, sodass am Ende nur eine helle Wasserstofflinie sichtbar bleibt.
Doch auch solche Szenarien haben nach Einschätzung des Teams ihre eigenen Haken.
Ein ungewöhnliches Objekt und eine Methode, die Unsichtbares aufspürt
Fest steht damit, dass an dieser Stelle eine echte Lichtquelle existiert, die zu keiner der gängigen Erklärungen sauber passt.
Sollte es sich um die frühe Wasserstofflinie handeln, stammte das Licht aus einer Zeit, als das Universum keine 400 Millionen Jahre alt war, auf ein Menschenleben übertragen also ein Kleinkind von etwa zwei Jahren.
„Ganz gleich, worum es sich tatsächlich handelt, dieses Objekt ist höchst ungewöhnlich und lotet extreme physikalische Bedingungen aus“, schreibt das Team in seiner Studie.
Mindestens ebenso wichtig ist den Autoren die Methode selbst, weil sie Objekte findet, die bei jeder Suche durchs Raster fallen, die mit Bildern beginnt.
„Das Fehlen einer Vorauswahl ist eine sehr wichtige Eigenschaft für eine solche Durchmusterung, damit die jüngsten rätselhaften Entdeckungen im frühen Universum nicht einer Art Beobachtungsverzerrung unterliegen“, heißt es in der Arbeit.
Klären soll das Rätsel nun ein Modus des Spektrografen, der für jeden Punkt eines kleinen Bildausschnitts ein eigenes Farbspektrum aufnimmt und so das Objekt und seine Nachbargalaxien gleichzeitig erfasst.
Längere Belichtungen könnten außerdem schwache Begleitlinien sichtbar machen, die endgültig verraten, wie weit die Quelle entfernt ist.
Meine Einschätzung
Mich beeindruckt an dieser Arbeit vor allem, wie offen sie mit dem eigenen Nichtwissen umgeht.
Statt eine spektakuläre Deutung in den Vordergrund zu stellen, legt das Team jede Erklärung auf den Tisch und zeigt, woran sie hakt, was einen Fund am Ende glaubwürdiger macht als jede vorschnelle Schlagzeile.
Dazu kommt die Erkenntnis, dass selbst ein Himmelsausschnitt, den Hubble und Webb seit Jahren immer wieder fotografieren, noch Überraschungen bereithält, sobald man das Instrument anders herum benutzt.
Ein dunkles Bild ist eben kein leerer Himmel, sondern manchmal nur die falsche Frage an ihn.
Wenn dich der Gedanke auch nicht loslässt, dass mitten in einem der bestfotografierten Flecken des Himmels etwas leuchtet, das auf keinem Foto zu sehen ist, dann erzähl jemandem davon, der Rätsel mag.
Quelle: Mason S. Huberty (University of Minnesota), 2026; arXiv:2610.12553
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