Offenbar konnten manche Galaxien im jungen Universum rund eine Milliarde Jahre nach dem Urknall Gas effizienter in Sterne umwandeln als andere. Dies ist das Ergebnis einer Studie eines Forschungsteams um Mengyuan Xiao an der Universität Genf. Die Gruppe setzte für ihre Untersuchungen im Rahmen des Projekts FRESCO die Nahinfrarotkamera NIRCam an Bord des James Webb Space Telescope (JWST) ein. FRESCO steht für First Reionization Epoch Spectroscopically Complete Observations und bedeutet, dass mit dem JWST besonders tief in die Vergangenheit des Universums geblickt wird, um unter anderem die Entstehung und Entwicklung von Galaxien zu erkunden.

Nach den gängigen Theorien entstehen Galaxien relativ langsam innerhalb von Halos aus Dunkler Materie. Diese Halos fangen mit ihrer Schwerkraft Atome und Moleküle in um sie gebundene räumliche Strukturen ein. Daraus entwickeln sich dann Galaxien. Meist werden nur etwa 20 Prozent oder weniger dieses eingefangenen Gases in der Folge in Sterne umgewandelt. Aber die drei Galaxien, die im Rahmen des FRESCO-Programms beobachtet wurden, sind wesentlicher effizienter darin, neue Sterne zu bilden, und wachsen dadurch außergewöhnlich schnell. Die Welteninseln haben bereits annähernd die Masse unseres Milchstraßensystems erreicht.

Die wegen ihres Aussehens in den Bildern des JWST scherzhaft auch als Rote-Monster-Galaxien bezeichneten Welteninseln zeichnen sich durch ausgeprägte Emissionslinien in ihren Spektren aus. Mit ihnen können die Distanzen der Galaxien bestimmt werden, weil die Linien umso mehr zum roten Ende des Spektrums verschoben sind, je weiter sie entfernt sind. Die kosmologischen Rotverschiebungen der drei Galaxien variieren zwischen Werten von z = 5 und z = 6. Die Linienbreiten belegen zudem einen hohen Staubanteil in den Welteninseln, wodurch ihre Strahlung durch Absorption gerötet wird. Die Emissionslinien erlaubten es dem Team, das Alter der Galaxien relativ genau zu ermitteln und Rückschlüsse auf den Anteil an Sternen zu ziehen. Dabei zeigte sich, dass rund 50 Prozent der in den Welteninseln vorhandenen normalen Materie in Form von Sternen vorliegt. Wie das den »Roten Monstern« aber gelungen ist, bedarf weiterer Untersuchungen und Beobachtungen.