Liegen riesige Wasserstoff-Wolken zwischen den Galaxien?

Die Forscher richteten das Weltraumteleskop Hubble, das Keck Teleskop auf Hawaii und den “Far-Ultraviolet Spectroscopic Explorer” (kurz: Fuse) auf einen zehn Milliarden Lichtjahre entfernten Quasar. Dabei ging es ihnen nicht um den Quasar selbst, sondern um das, was zwischen dem hell leuchtenden Objekt und der Erde liegt: Ansonsten unsichtbare Gaswolken verrieten sich den Forschern durch ihre Wirkung auf das Licht des Quasars. Wasserstoff- und Helium-Wolken absorbieren nämlich einen Teil dieses Lichtes. Dabei hängt die absorbierte Wellenlänge wegen der Rotverschiebung von der Entfernung zwischen Wolke und Quasar ab. Auf diese Weise konnten die Forscher sämtliche Gaswolken zwischen dem Quasar und der Erde aufspüren.

Dabei war der Fuse-Satellit Helium-Wolken auf der Spur, die im fernen Ultraviolett ihre Spuren hinterlassen. Das Keck- und das Hubble-Teleskop registrierten Absorptionslinien im normalen Ultraviolett und im sichtbaren Licht, die charakteristisch für Wasserstoff sind. Die Forscher stellten fest, dass in den ersten Jahrmilliarden nach der Geburt des Kosmos gewaltige Strahlungsstürme durch das Universum gefegt sein müssen. Heliumkerne, die in den ersten paar Minuten nach dem Urknall erzeugt wurden, konnten einige Zeit später Elektronen einfangen und neutrale Atome bilden. Doch dann entstanden die ersten Quasare und wie in einem Feuerwerk begannen plötzlich auch die ersten Sterne in gewöhnlichen Galaxien zu leuchten. Die dabei entstehende Strahlung ionisierte das Heliumgas in den Wolken, die daraufhin mehr Licht durchließen. “Wahrscheinlich war der Strahlungsdruck genauso wichtig wie die Gravitation, damit die Materie zu Sternen und Galaxien kondensierte”, so Crane.

Die Forscher konnten bestätigen, dass sich die Materie zwischen Galaxien und Quasaren in netzförmigen Filamenten anordnete. Meist entdeckten sie sowohl Wasserstoff als auch Helium in den Wolken. Doch zu ihrer Überraschung waren einige Wolken nur durch ihre Helium-Absorptionslinien zu erkennen. Da Wasserstoff das weitaus häufigste Element im Universum ist, sind die Forscher sicher, dass die Wolken auch Wasserstoff enthalten. Der dürfte aber unsichtbar sein, weil das Gas gerade ionisiert war und deswegen kaum Licht absorbierte. “Ein Quasar reicht natürlich als Beweis nicht aus, aber es könnte sein, dass sich zwischen den Galaxien riesige Wolken ionisierten Wasserstoffs befinden, die wir bislang einfach nicht sehen konnten”, sagt Crane.