James-Webb-Teleskop: So sieht es MoM-z14 in 13 Milliarden Jahren

Wenn Sie in den Himmel blicken, sehen Sie die Vergangenheit

Stellen Sie sich vor, Sie richten ein Fernglas auf einen fernen Leuchtturm. Was Sie sehen, ist nicht der Leuchtturm von jetzt. Es ist das Licht, das vor einiger Zeit aufgebrochen ist und gerade erst bei Ihnen ankommt. In der Astronomie ist dieser Effekt keine Randnotiz, sondern das ganze Prinzip. Jeder Blick nach oben ist ein Blick zurück.

Das Licht hat eine endliche Geschwindigkeit. Je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto länger ist es unterwegs, und desto älter ist das Bild, das wir empfangen. Das James-Webb-Weltraumteleskop treibt diese Idee auf die Spitze. Es wurde am 25. Dezember 2021 mit einer Ariane-5-Rakete vom Weltraumbahnhof Kourou aus ins All gebracht und kann Ereignisse sichtbar machen, deren Licht über 13 Milliarden Jahre bis zu uns gewandert ist. Sie blicken also nicht auf einen fernen Ort, sondern auf eine ferne Zeit.

Doch damit beginnt erst die eigentliche Frage. Wie gelingt es diesem Instrument überhaupt, Galaxien nachzuweisen, die so weit entfernt sind, dass ihr Licht kaum noch ankommt?

Die Antwort hat mit einer Entdeckung zu tun, die fast hundert Jahre alt ist. In den 1920er-Jahren machte der Astronom Edwin Hubble eine Beobachtung, die unser Bild vom Kosmos grundlegend veränderte. Die Galaxien entfernen sich voneinander, und mit ihnen dehnt sich der Raum selbst. Für das Licht bedeutet das: Auf seiner langen Reise wird es gedehnt, wie eine Linie auf einem Gummiband, das man auseinanderzieht. Seine Wellenlänge wächst, und die Farbe verschiebt sich zum roten Ende des Spektrums. Fachleute sprechen von der Rotverschiebung.

Für sehr weit entfernte Galaxien reicht das sichtbare Rot längst nicht mehr aus. Ihr Licht wird so stark gedehnt, dass es in den infraroten Bereich rutscht, den unser Auge gar nicht wahrnehmen kann. Genau hier setzt das James-Webb-Weltraumteleskop an. Sein Hauptspiegel misst 6,5 Meter im Durchmesser und ist mit einer hauchdünnen Goldschicht überzogen. Gold wurde nicht wegen seines Glanzes gewählt, sondern weil es infrarotes Licht besonders gut reflektiert. So werden aus unsichtbaren Signalen auswertbare Bilder.

Und so wird aus einem Teleskop am Ende etwas, das einem Zeitfenster ähnelt. Was wir am Himmel sehen, ist nicht die Gegenwart des Universums. Es ist seine tiefe, leise Vergangenheit.

Edwin Hubble und die Entdeckung der Expansion des Universums

Stellen Sie sich vor, Sie blicken in eine sternklare Nacht und ahnen nicht, dass sich über Ihnen gerade alles bewegt. Genau dieses Bild hat sich in den 1920er-Jahren grundlegend verändert. Der amerikanische Astronom Edwin Hubble machte damals eine Beobachtung, die unser Verständnis vom Kosmos auf den Kopf stellte: Das Universum steht nicht still, es dehnt sich aus. Bestätigt wurde dieser Befund im Jahr 1929 durch sorgfältige Messungen der Rotverschiebung.

Was aber bedeutet das konkret? Entfernte Galaxien bewegen sich von uns weg. Ihr Licht wird dabei gedehnt, ganz ähnlich wie eine Linie auf einem Gummiband, das Sie in die Länge ziehen. Diese Dehnung verschiebt die Wellenlänge des Lichts in den roten Bereich des Spektrums. Genau das nennt man Rotverschiebung. Und je weiter eine Galaxie von uns entfernt ist, desto stärker fällt diese Verschiebung aus.

Vielleicht fragen Sie sich, wie Astronomen so etwas überhaupt messen können. Die Antwort liegt in einem einfachen Verhältnis, dem sogenannten z-Wert. Jedes Element hinterlässt im Lichtspektrum seine eigene Signatur. Die rote Linie des Wasserstoffs etwa erscheint im Labor bei rund 656 Nanometern. Würde dieselbe Linie im Teleskop bei 1378 Nanometern beobachtet, ergäbe sich daraus ein z-Wert von rund 1,1. Dieser Wert sagt uns, wie stark das Licht auf seiner langen Reise gedehnt wurde.

Und hier kommt das James-Webb-Weltraumteleskop ins Spiel. Denn je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto stärker wandert ihr Licht in den infraroten Bereich, den unser Auge nicht mehr wahrnimmt. Das James-Webb-Weltraumteleskop wurde eigens dafür gebaut, genau diese unsichtbare Strahlung einzufangen. Sein 6,5 Meter großer, goldbeschichteter Hauptspiegel ist dabei entscheidend, denn Gold reflektiert infrarotes Licht besonders gut. So kann das Teleskop noch das schwache Leuchten von Galaxien aufspüren, deren Licht mehr als 13 Milliarden Jahre zu uns unterwegs war.

Warum das James-Webb-Weltraumteleskop im Infrarotbereich beobachtet

Stellen Sie sich vor, Sie blicken in eine sternklare Nacht. Was Sie sehen, ist nicht die Gegenwart des Universums, sondern ein Archiv aus Licht, das zum Teil seit Milliarden von Jahren zu uns unterwegs ist. Genau an diesem Punkt wird das James-Webb-Weltraumteleskop interessant. Es wurde am 25. Dezember 2021 mit einer Ariane-5-Rakete vom Weltraumbahnhof Kourou aus ins All gebracht und kann Ereignisse sichtbar machen, deren Licht über 13 Milliarden Jahre zu uns gereist ist. Doch wie fängt man ein Licht ein, das für das menschliche Auge längst verschwunden ist?

Die Antwort liegt in der Expansion des Universums. Schon in den 1920er-Jahren machte der Astronom Edwin Hubble eine Beobachtung, die zeigte, dass sich der Raum selbst ausdehnt. Entfernte Galaxien driften von uns weg, und ihr Licht wird dabei gedehnt, ähnlich wie ein Gummiband, das man auseinanderzieht. Diese Dehnung vergrößert die Wellenlänge des Lichts und verschiebt seine Farbe in Richtung des roten Endes des Spektrums. Man nennt das die Rotverschiebung. Je weiter eine Galaxie entfernt ist, desto stärker wandert ihr Licht ins Rote.

Und hier kommt der eigentliche Kniff. Bei den allerfernsten Galaxien ist die Dehnung so extrem, dass das Licht vollständig aus dem sichtbaren Bereich herausrutscht und in die infrarote Strahlung übergeht. Für unsere Augen ist dieses Licht schlicht unsichtbar. Es ist, als würde eine Stimme so tief absinken, dass kein menschliches Ohr sie mehr wahrnimmt. Das James-Webb-Weltraumteleskop wurde genau dafür gebaut: um dieses unsichtbare infrarote Licht einzufangen und auszuwerten.

Was das Teleskop dabei einfängt, sind gewissermaßen die Wärmeschatten längst vergangener Welten. Aus diesen Signalen lesen Forschende ab, wie die ersten Galaxien entstanden sind und wie sich das Universum über Jahrmilliarden entwickelt hat. Wenn Sie also das nächste Mal in den Himmel schauen, denken Sie daran: Das James-Webb-Weltraumteleskop blickt nicht in die Ferne, sondern in eine tiefe Vergangenheit.

Der z-Wert: Wie Astronomen die Rotverschiebung messen

Stellen Sie sich vor, Sie halten ein Prisma gegen das Licht einer fernen Galaxie. Kein Farbbrei, sondern ein sauberes Linienmuster erscheint. Jedes chemische Element hinterlässt darin seine eigene Signatur, vergleichbar mit einem Fingerabdruck. Und genau diese Signaturen verraten den Astronomen, wie schnell sich eine Galaxie von uns entfernt.

Nehmen wir Wasserstoff. Im Labor leuchtet seine markante rote Linie bei rund 656 Nanometern. Das ist ein fester Wert, so zuverlässig wie ein Uhrwerk. Richtet man nun das James-Webb-Weltraumteleskop auf eine weit entfernte Galaxie, kann dieselbe Linie plötzlich an einer ganz anderen Stelle im Spektrum auftauchen, zum Beispiel bei 1378 Nanometern. Die Wellenlänge wurde also gedehnt.

Was sagt uns diese Zahl? Sie ist weit mehr als eine trockene Rechengröße. Der z-Wert misst, wie stark das Licht auf seiner milliardenjährigen Reise zu uns gedehnt wurde, und damit, wie weit die Galaxie entfernt ist. Je größer der Wert, desto weiter weg, desto älter das Licht. Eine Galaxie mit z = 1,1 zeigt uns ein Bild aus einer Zeit, die längst vergangen ist, bevor es die Erde überhaupt gab.

Das Prinzip dahinter ist so einfach wie elegant: Die Expansion des Universums zieht den Raum selbst auseinander, und mit ihm die Lichtwellen, die durch ihn wandern. Was als energiereiches bläuliches Licht startet, kommt bei uns gedehnt und gerötet an. Das James-Webb-Weltraumteleskop ist deshalb so wertvoll, weil es diese ins Infrarote verschobenen Signale überhaupt erst einfangen kann. Ohne seine goldbeschichteten Spiegel, die infrarotes Licht besonders gut reflektieren, blieben uns diese frühen Galaxien für immer verborgen.

Und so wird aus einem simplen Verhältnis zweier Zahlen eine Zeitmaschine. Jeder z-Wert, den Astronomen aus einem Spektrum herauslesen, ist ein Kapitel aus der Frühgeschichte des Kosmos, aufgeschlagen in einem einzigen Lichtstrahl.

MoM-z14: Ein Blick auf eine der ältesten bekannten Galaxien

Stellen Sie sich vor, Sie blicken in eine Nacht, die es seit Milliarden von Jahren nicht mehr gibt. Genau das gelingt dem James-Webb-Weltraumteleskop mit einer Galaxie namens MoM-z14. Im Jahr 2025 richtete das Teleskop seinen Blick auf dieses extrem lichtschwache Objekt und registrierte eine Rotverschiebung, also den Wert z, von 14,44. Ein solcher Wert könnte bedeuten, dass wir hier auf eine der frühesten Galaxien überhaupt schauen. Doch Vorsicht: Dieser z-Wert von 14,44 ist bislang nicht unabhängig bestätigt. Laut der ursprünglichen Erzählung handelt es sich um einen berichteten, aber noch nicht endgültig verifizierten Messwert.

Was bedeutet das konkret? Die Wasserstofflinie, die im Labor bei rund 656 Nanometern liegt, würde bei MoM-z14 der Überlieferung nach bei ungefähr 10.100 Nanometern erscheinen. Rechnerisch passt das gut zusammen, denn aus einem so stark gedehnten Signal würde sich tatsächlich ein z-Wert in dieser Größenordnung ergeben. Ob die zugrunde liegenden Daten diese Rechnung sicher stützen, lässt sich jedoch nicht mit letzter Gewissheit sagen.

Und der Rekord? Ob MoM-z14 tatsächlich die am weitesten entfernte bekannte Galaxie ist, ist umstritten. Es gibt konkurrierende Kandidaten, allen voran JADES-GS-z14-0 mit einem z-Wert von etwa 14,3. Die beiden liegen so dicht beieinander, dass sich kaum sagen lässt, welches Objekt den Titel derzeit wirklich verdient. Berichten zufolge wechseln sich solche Rekordhalter ohnehin in kurzen Abständen ab.

Was bleibt, ist die eigentliche Sensation hinter solchen Zahlen. Das James-Webb-Weltraumteleskop funktioniert wie eine Zeitmaschine. Es fängt infrarotes Licht auf, das Milliarden von Jahren zu uns unterwegs war, und zeigt uns das Universum so, wie es in seiner Frühzeit aussah. MoM-z14 ist damit weniger ein sicherer Rekord als vielmehr ein faszinierender Hinweis darauf, wie tief wir inzwischen in die Vergangenheit des Kosmos blicken können.

Was bedeutet das für unser Bild vom Universum?

Stellen Sie sich vor, Sie blicken in einer klaren Nacht in den Himmel und sehen einen Lichtpunkt, der schon unterwegs war, als es die Erde noch gar nicht gab. Genau das ist der Alltag der modernen Kosmologie. Was Edwin Hubble in den 1920er-Jahren beobachtete, die Expansion des Universums, ist heute zum Fundament unseres Weltbildes geworden. Jede Beobachtung, die das James-Webb-Weltraumteleskop seit seinem Start am 25. Dezember 2021 liefert, baut auf dieser Erkenntnis auf und schreibt sie fort.

Denn die Rotverschiebung ist weit mehr als eine kuriose Messgröße. Sie ist der Schlüssel, mit dem Astronomen Entfernungen und Zeitalter kosmischer Objekte bestimmen. Aus dem z-Wert, also dem Verhältnis zwischen beobachteter und ursprünglicher Wellenlänge, lässt sich ablesen, wie weit eine Galaxie entfernt ist und wie lange ihr Licht zu uns unterwegs war. Ein Blick in die Tiefen des Alls ist damit immer ein Blick zurück in die Geschichte des Kosmos.

Der Überlieferung nach gilt die Galaxie MoM-z14 als besonders weit entfernter Kandidat, den das Teleskop ins Visier genommen hat. Laut der ursprünglichen Erzählung trägt sie einen z-Wert von 14,44, und ihre Wasserstofflinie, die im Labor bei 656 Nanometern erscheint, wäre demnach bei etwa 10.100 Nanometern zu sehen. Berichten zufolge stammt sie aus einer Zeit, als das Universum nur rund zwei Prozent seines heutigen Alters erreicht hatte, also etwa 280 Millionen Jahre nach dem Urknall. Ob MoM-z14 tatsächlich der aktuelle Rekordhalter unter den entferntesten beobachteten Galaxien ist, lässt sich nicht sicher sagen, denn andere Kandidaten liegen dichtauf.

Was bleibt, ist eine stille Verschiebung im Selbstverständnis. Wir betrachten den Himmel nicht länger als eine feste Kulisse über uns, sondern als ein Archiv. Jedes Photon, das in den Instrumenten des James-Webb-Weltraumteleskops landet, ist ein Fragment aus einer längst vergangenen Epoche. Und jede neue Messung erinnert daran, dass unser Bild vom Universum kein fertiges Gemälde ist, sondern eine Skizze, die sich mit jedem Blick nach oben weiter ausfüllt.