Das Verständnis der Entwicklung des frühen Universums ist ein wichtiger Aspekt der modernen Astronomie.
Eine besonders wichtige Ära in dieser frühen Zeit war
das Zeitalter der Reionisation, während der die ersten Sterne entstanden.
Hubble hat uns einen ersten Einblick in diese Zeit ermöglicht,
aber das James Webb Space Teleskop wird das Tor weit öffnen.
Vor 13,8 Milliarden Jahren begann das Universum mit dem Urknall.
Ursprünglich war das Universum ein Schmelztiegel heißer und freier Partikel.
Als es anfing abzukühlen, verbanden sich Protonen und Neutronen und zogen freie Elektronen an,
um neutrale Atome zu bilden, vorwiegend Wasserstoff, aber auch Helium.
Dieses Ereignis, namens Rekombination, hinterließ ein Universum ohne freie Elektronen und mit einem Wasserstoffnebel darin.
Die Wasserstoffwolken fielen schließlich zusammen
und bildeten die ersten Sterne. Aber dieser Prozess verlief sehr langsam.
Für Millionen von Jahren sollte das Universum keine Lichtquellen haben. Das dunkle Zeitalter des Kosmos hatte begonnen.
Dann begann die Schwerkraft der dichteren Gebiete, die Materie der Umgebung anzuziehen.
Diese Gebiete fielen zusammen und wurden so zu den ersten Sterne und Galaxien. Schließlich fingen sie an zu leuchten.
Dank der Rekombination gab es keine freien Elektronen, die das Sternenlicht streuen konnten.
So konnte es frei durch das Universum reisen und so das dunkle Zeitalter des Kosmos beenden.
Die ersten Sterne waren massereich und leuchtstark genug, um den sie umgebenden Wasserstoffatomen wieder ihre Elektronen zu entziehen.
Diese Zeit wird als Zeitalter der Reionisation bezeichnet.
Diese Ära begann vermutlich etwa 400 Millionen Jahre
nach dem Urknall und dauerte mehrere Hundert Millionen Jahre.
Es gibt vieles, was wir über diese Zeit in der Geschichte des Universums nicht wissen
und selbst Hubbles ausgezeichnete Kameras können nur wenige helle Galaxien aus dieser Zeit einfangen.
Dennoch lieferte uns Hubble die detailliertesten Informationen
über die Fülle und Eigenschaften der frühesten Galaxien.
Aber die Antworten, die Hubble lieferte, warfen sofort neue Fragen auf.
Wann und wie bildeten sich die ersten Sterne? Und wann erschienen die ersten Galaxien?
Wie konnte die Strahlung der ersten Sterne der staubigen Umgebung
ihrer Galaxien entkommen, um die Materie zwischen den Galaxien zu ionisieren?
Waren die ersten Sterne leuchtkräftig genug, um das Universum zu ionisieren
oder spielten dabei auch aktive Schwarze Löcher eine Rolle?
Das zukünftige NASA/ESA/CSA James Webb Space Teleskop
wird mit seinen Infrarot-Kameras und einem gigantischen 6,5-Meter-Spiegel
in der Lage sein, uns aus diesen frühen Tagen des Universums zu berichten.
Das James Webb Telescope wird das Universum bei großen Wellenlängen untersuchen und
dabei weiter in die Vergangenheit schauen und Informationen darüber sammeln, wie und wann
die Epoche der Reionisation begann.
Das wird uns diese Epoche verständlicher machen,
in der die ersten Sterne das Universum erhellten.
Wir sind dabei, von der Natur jenseits unserer wildesten Vorstellungen überrascht zu werden.