In der ersten Phase nach dem Urknall konnte das Universum nur mit vier Elementen "arbeiten": Wasserstoff, Helium, Lithium und Beryllium. Doch das reichte bereits, um die allererste Generation von Sternen hervorzubringen. Diese und ihre Nachfolger erzeugten dann sämtliche schwereren Elemente in ihrem Inneren.
Wie sich diese neuen Elemente anschließend im Universum ausbreiteten, ist noch nicht annähernd ausreichend erforscht. Einen möglichen Hinweis gibt nun ein Astronomenteam um Seiji Fujimoto von der Universität Kopenhagen. Wie die Forscher im "Astrophysical Journal" berichten, entdeckten sie, dass junge Galaxien aus der Frühzeit des Kosmos von riesige "Kokons" aus Kohlenstoff umhüllt sind. Diese haben einen Radius von bis zu 30.000 Lichtjahren und sind damit fünfmal größer als die Sternenansammlungen selbst.
Die Studie basiert auf Daten des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile und des Hubble-Teleskops – allerdings nicht auf einer eigens dafür durchgeführten Beobachtung, sondern auf einer gezielten Durchforstung bereits gemachter Sichtungen. So konnte Fujimoto die schwache Signatur von Kohlenstoff-Ionen im Radiowellen-Bereich herausfiltern. Die Baby-Galaxien und ihre Kohlenstoffhüllen stammen aus einem Zeitraum von weniger als einer Milliarde Jahre nach dem Urknall.
Zwar hatten die Forscher gehofft, auf gasförmigen Kohlenstoff zu stoßen – das Ausmaß der diffusen Wolken respektive Kokons hat sie jedoch überrascht. Schwere Elemente können durch Supernova-Explosionen in die kosmische Umgebung ausgestoßen werden, und auch von Schwarzen Löchern hervorgerufene Jets – also Gasströme – können Materie aus Galaxien in den Leerraum transportieren. Ob diese bekannten Prozesse ausreichen, so große Objekte wie die nun entdeckten Kohlenstoff-Kokons zu produzieren, da sind sich die Forscher aber nicht sicher.
Möglicherweise müsse unser Bild vom Werdegang des Universums noch um bisher unbekannte physikalische Prozesse erweitert werden, so Fujimoto. Doch was immer diese Prozesse auch waren – letztendlich haben sie die Entstehung von Planeten und Leben ermöglicht. Auch wenn ESO-Astronom Rob Ivson sie ironisch als "die früheste Umweltverschmutzung im Universum" bezeichnet. (red, 28. 12. 2019)