"Sobald wir das Spektrum sahen, wussten wir, dass wir etwas ganz Besonderes gefunden hatten", sagt Daniel Stern vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, der maßgeblich an der Entdeckung beteiligt war. "Auf Bildern können Quasare Sternen sehr ähnlich sehen, aber eine Spektralanalyse des Lichts zeigt dann seinen wahren Charakter. Dieser Quasar sagte uns, dass er 'uralt' ist – eine der ersten Strukturen des Universums."

Bei Quasaren handelt es sich um stark leuchtende Körper, die im frühen Universum verbreiteter waren als heute. Zusammengepackt in ein Volumen, das gerade dem unseres Sonnensystems entspricht, emittiert dieses Himmelsobjekt eine erstaunliche Menge an Energie – bis zu 10 000-mal so viel wie die gesamte Milchstraße. Wissenschaftler vermuten, dass der Treibstoff hierfür aus der Nähe von superschweren schwarzen Löchern stammt, die enorme Mengen an Materie aufsaugen. Kurz vor dem Verschwinden strahlen die Teilchen große Mengen Energie ab.

Die Rotverschiebung eines Quasar zeigt an, wie schnell sich das Objekt im Zuge der Expansion des Weltraums von uns wegbewegt, und stellt außerdem einen guten Indikator für kosmische Entfernungen dar. Je schneller sich das Objekt wegbewegt, desto mehr wird sein Licht in den roten Bereich des Spektrums, also zu größeren Wellenlängen hin, verschoben. Bei einer Rotverschiebung von 5,5 , wie sie der neu entdeckte Quasar aufweist, ist das Licht des Himmelsobjektes etwa 13 Milliarden Jahre unterwegs, um zur Erde zu gelangen. Das heißt, dass der Quasar existierte, als das Universum weniger als acht Prozent seines momentanen Alters aufwies.

"Die Chancen dafür, dass wir einen Quasar mit einer Rotverschiebung von 5,5 finden, waren sehr gering, besonders wenn man bedenkt, welch kleinen Ausschnitt des Himmels wir betrachtet haben – zehn mal zehn Bogenminuten", gibt Stern zu bedenken. Erst in den letzten Jahren hatten Wissenschaftler Objekte mit Rotverschiebungen von 5,0 und mehr entdeckt.

Quasare sind ausgesprochen hilfreich für das Verständnis eines der größten Geheimnisse der Wissenschaft: wie sich das Universum von der glatten Einheitlichkeit seiner Jugend zu der klumpigen Galaxie-enthaltenden Formation entwickelte, die wir heute beobachten können. Astronomen nehmen an, dass das junge Universum kurz nach dem Urknall in einem heißen, dichten Zustand begann, in dem die Materie als Plasma vorlag. Während das Universum alterte, kühlte es so weit ab, dass Elektronen sich mit Protonen verbinden konnten. Als sich die ersten Sterne und Galaxien bildeten, erhitzten sie die Materie zwischen sich wieder, wodurch das ionisierte intergalaktische Medium entstand, das wir heute sehen können. Aus der Sicht der derzeitigen Forschung ist die Frage aller Fragen, wann der zweite Übergang vom neutralen zum ionisierten Zustand stattfand.

Die Analyse des Spektrums soll klären helfen, ob das Universum zu dem Zeitpunkt, der einer Rotverschiebung von 5,5 entspricht, neutrale oder ionisierte Materie enthielt. Das Licht wird auf seiner Reise vom Quasar zu uns von jeder Materie absorbiert, die sich auf seinem Weg befindet. Dabei schlucken Wolken aus neutralem Wasserstoff mehr als die Hälfte des Lichts aus der Frühzeit des Weltraums. Eine genauere Analyse verrät den Astronomen, wann und wie superschwere schwarze Löcher, Quasare und andere Strukturen aus den dichten Wasserstoffwolken kurz nach dem Urknall entstanden sind.

"Einen Quasar in dieser Entfernung zu finden, ist wie eine Taschenlampe am Rande des Universums anzuschalten", erklärt Stern. "Da Quasare stärker leuchten als entfernte Galaxien mit der gleichen Rotverschiebung, stellen sie die hellsten "Taschenlampen" dar und erlauben uns, alles zu untersuchen, was sich zwischen ihnen und uns je entwickelt hat."

Siehe auch

• Spektrum Ticker vom 6.1.1999
  "Bilder einer folgenreichen Begegnung"
  
• Spektrum Ticker vom 10.12.1998
  "Ganz weit draußen"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
  
• Spektrum Ticker vom 30.10.1998
  "Der Urknall unter der Gravitationslupe"
  (nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
  
• Spektrum Brennpunkt-Thema vom 14.7.1998
  "Der Joker aus der Petrischale"
  
• Spektrum der Wissenschaft 8/98, Seite 40
  "Quasare – die kosmischen Mahlströme"
  (nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)