Webb entdeckt einen Haufen, der die Uhr der Kosmologie aus dem Takt bringt – 10 Milliarden Lichtjahre entfernt

In Abständen von wenigen Monaten landet ein neues Bild des Webb-Teleskops auf dem Schreibtisch eines Astrophysikers und schickt diesen zurück an eine Tafel voller Gleichungen darüber, wie Galaxien, Sterne und Haufen wachsen sollten.

In jüngster Zeit häufen sich die problematischen Objekte im selben Regal: Strukturen, die älter, dichter und organisierter aussehen, als es die Standard-Zeitlinie der Kosmologie zulässt.

Drei von Fachkollegen begutachtete Studien benennen nun das jüngste Sorgenkind. Der Galaxienhaufen XLSSC 122, der 10,4 Milliarden Lichtjahre entfernt beobachtet wurde, weist eine deutlich konzentriertere Zentralmasse auf, als es das Standardmodell der Strukturbildung vorhersagt, so ein Forscherteam unter der Leitung des IPAC-Wissenschaftlers Kyle Finner.

Die Ergebnisse wurden am 17. Juni 2026 beim 248. Treffen der American Astronomical Society vorgestellt.

Der Haufen befindet sich bei einer Rotverschiebung von z = 1,98, in der Epoche, die Astronomen als „kosmische Mittagszeit“ bezeichnen – der Periode vor etwa 10 Milliarden Jahren, als das Universum auf Hochtouren lief und Sterne bis zu 100-mal schneller entstanden als heute. Galaxienhaufen sollten in dieser Zeit kaum begonnen haben, sich zu sammeln, geschweige denn als fertige Produkte erscheinen.

Ein Test, der Dunkle Materie misst, ohne sie zu sehen

XLSSC 122 wurde erstmals 2014 vom Röntgenobservatorium XMM-Newton entdeckt. Was Webb hinzufügte, ist ein starker Gravitationslinseneffekt: gigantische Lichtbögen von weiter entfernten Galaxien, die durch die Gravitation des Haufens zu einem nahezu perfekten Werkzeug zur Messung seiner Masse gekrümmt werden.

„Als wir die ersten Bilder vom JWST zurückbekamen, sagten wir: ‚Wow, schauen Sie sich das an, es gibt einen starken Linseneffekt bei diesem Haufen!‘“, sagte Finner in der Pressemitteilung von Caltech/IPAC. Der Haufen ist nun der am weitesten entfernte bekannte Haufen, der diesen Effekt zeigt.

„Ein starker Linseneffekt ist eine Möglichkeit, die Dunkle Materie zu messen, ohne die Dunkle Materie tatsächlich zu sehen“, sagte Finner. „Das gibt uns ein empfindliches Werkzeug, um unsere kosmologischen Modelle zu testen.“ Dunkle Materie übertrifft gewöhnliche Materie im Haufen um etwa fünf zu eins, und der Linseneffekt ist eine der wenigen Möglichkeiten, sie direkt abzubilden.

Ein zweiter Artikel unter der Leitung von Zachary Scofield von der Yonsei University nutzte den schwachen Linseneffekt, um die Masse in den äußeren Teilen des Haufens zu verfolgen und fand Beweise dafür, dass XLSSC 122 immer noch andere Galaxiengruppen verschluckt.

Wie Finner es ausdrückte, befindet sich der Haufen „in einem verschmelzenden Zustand“.

Das früheste Licht zwischen Galaxien

Die dritte Studie, geleitet von Hyungjin Joo, ebenfalls von der Yonsei University, konzentrierte sich auf etwas, das Astronomen noch nie zuvor so weit zurück in der Zeit einfangen konnten: einen schwachen Streifen Sternenlicht, der im Raum zwischen den Galaxien des Haufens treibt. Dieses Intrahaufenlicht stammt von Sternen, die bei Kollisionen aus ihren Heimatgalaxien gerissen wurden.

Sein Schein ist wichtig wegen dessen, worauf er hinweist. „In diesem Haufen zeichnet das Intrahaufenlicht im Grunde die Dunkle Materie nach“, sagte Finner. Wenn dies auch in anderen Systemen zutrifft, könnte das diffuse Licht zu einer einfachen Methode werden, die unsichtbare Materie abzubilden, die Strukturen durch die kosmische Geschichte zusammenhält.

Das Gesamtbild aus drei separaten Methoden, die auf dasselbe Objekt hinweisen, ist der Grund, warum die Forscher bereit sind zu behaupten, dass XLSSC 122 nicht in das vorherrschende Schema passt. „XLSSC 122 ist einer der ersten Haufen, von denen wir wissen, dass sie sich im Universum gebildet haben, und er hat eine Massenkonzentration, die nicht mit den Vorhersagen unseres kosmologischen Modells übereinstimmt“, sagte Finner.

Was als Nächstes bricht und getestet wird

Ein einzelnes problematisches Objekt ist eine Kuriosität, keine Krise. Kosmologen benötigen eine größere Stichprobe, bevor sie das Modell überarbeiten, das die moderne Astronomie seit Jahrzehnten trägt. Dorthin möchte das Forscherteam mit seiner Arbeit gelangen.

„Wir stehen noch am Anfang der JWST-Ära, und wenn wir beginnen können, Daten über Dutzende oder Hunderte von Objekten dieser Art in diesem Stadium des Universums zu sammeln, dann können wir unsere kosmologischen Modelle wirklich auf die Probe stellen“, sagte Finner.

Die drei Artikel werden in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.