Originalveröffentlichung am 16.06.2026 zu finden unter: https://science.nasa.gov/mission/webb/latestnews/

Zusammenfassung: Neue Forschungsergebnisse zeigen, daß Terzan 5 vier eigenständige Sterngenerationen beherbergt, was Terzan 5 als Prototyp eines „Bulge-Fossilfragments“ bestätigt

Forscher haben eine neue Klasse von Objekten in unserer Milchstraße bestätigt: Überlebende, die als „Bulge-Fossilfragmente“ bezeichnet werden. Terzan 5 ist der Prototyp dieser Überreste aus der frühen Entstehungsphase unserer Galaxis. Vor Milliarden von Jahren breiteten sich ähnliche ursprüngliche Klumpen aus und verschmolzen zum Bulge der Milchstraße, doch bis heute blieb Terzan 5 intakt.

Eine neue Studie, die aktuelle Beobachtungen des James-Webb-Weltraumteleskops mit Daten des Hubble-Weltraumteleskops aus einem Zeitraum von 12 Jahren verband, hat zweifelsfrei belegt, daß Terzan 5 bis zu vier unterschiedliche Episoden der Sternentstehung durchlaufen hat. Dies bestätigt, daß es sich nicht um einen gewöhnlichen Kugelsternhaufen handelt, sondern um etwas weitaus Ungewöhnlicheres und Selteneres.

Forscher, die zwei der leistungsstärksten Observatorien der Menschheit – NASA’s James-Webb-Weltraumteleskop und das Hubble-Weltraumteleskop – nutzen, haben zweifelsfrei nachgewiesen, daß es sich bei Terzan 5 nicht um einen Kugelsternhaufen handelt, wie er einst klassifiziert wurde. Diese Erkenntnis gewährt neue Einblicke in die Entstehung und Entwicklung von Galaxien wie der unseren. Ein Kugelsternhaufen weist typischerweise nur eine einzige, sehr alte Sternpopulation auf. Neue Daten bestätigen nicht nur die Existenz zweier unterschiedlicher Sternpopulationen in Terzan 5, sondern liefern auch Belege für zwei jüngere Phasen der Sternentstehung. Obwohl Terzan 5 im dicht besiedelten Bulge unserer Milchstraße liegt – jener zentralen, kugelförmigen Region unserer Galaxis, die von älteren Sternen geprägt ist – besaß er eine ausreichende Masse, um seine Eigenständigkeit zu bewahren; leichtere Systeme hingegen verteilten und vermischten sich vor Milliarden von Jahren, um den Bulge zu bilden. Terzan 5 verhält sich wie ein Klumpen in einem ansonsten gut vermischten Kuchenteig.

„Neue Beobachtungen von Webb im Nahinfrarotbereich, mit Archivdaten von Hubble abgeglichen, haben uns ein wesentlich klareres Bild der Geschichte von Terzan 5 vermittelt“, sagte Giorgia Zullo, die die Forschungsarbeit leitete und an der Universität Bologna in Italien promoviert.

Diese Ergebnisse wurden am Dienstag auf einer Pressekonferenz anläßlich der 248. Tagung der American Astronomical Society in Pasadena vorgestellt und in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

Vier Sterngenerationen

1968 von dem Astronomen Agop Terzan entdeckt, ähnelt Terzan 5 in vielerlei Hinsicht einem Kugelsternhaufen. Im Jahr 2009 stellte sich jedoch heraus, daß dieses System zwei unterschiedliche Sternpopulationen beherbergt. Das Hubble-Weltraumteleskop lieferte 2016 erste Schätzungen zu deren Alter: Eine Population entstand vor rund 12 Milliarden Jahren – zu einer Zeit, als sich die Milchstraße selbst formte – die andere vor etwa 5 Milliarden Jahren, kurz bevor die Entstehung der Erde begann. Dies deutete auf eine komplexere Geschichte hin, als sie für einen typischen Kugelsternhaufen typisch ist.

Die Erforschung von Terzan 5 wird durch dessen Lage in einer sternreichen und stark von Staub verdeckten Region unserer Galaxis erschwert. Hier kam das Webb-Teleskop zum Einsatz: Dank seiner Infrarot-Sicht konnte das Forschungsteam durch den Staub blicken und weitaus mehr – sowie auch lichtschwächere – Sterne als bei früheren Untersuchungen erfassen. Durch die Messung von Sternfarben und -helligkeiten können Astronomen die Sterne verschiedenen Populationen mit unterschiedlichem Alter und unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung zuordnen.

Webb konnte diese Schlüsseleigenschaften für jeden Stern im Sichtfeld am Himmel messen – sowohl für Sterne innerhalb von Terzan 5 als auch für nicht dazugehörige Vordergrundsterne. Um die Sterne von Terzan 5 zu isolieren, setzte das Team auf die Leistungsfähigkeit und die lange Einsatzdauer von Hubble. Der zeitliche Abstand von 12 Jahren ermöglichte es den Forschern, winzige Bewegungen einzelner Sterne – sogenannte Eigenbewegungen – zu messen und so zu bestimmen, welche Sterne zu Terzan 5 gehören und welche Teil vom galaktischen Bulge der Milchstraße sind.

Durch die Kombination von Daten der Teleskope Webb und Hubble stießen die Forscher auf starke Hinweise für zwei weitere Sternpopulationen: Eine, die vor 3,8 Milliarden Jahren entstand, und eine weitere, die sich erst vor 2,5 Milliarden Jahren bildete. Zudem konnten sie das Alter der bereits bekannten Sternpopulationen mit beispielloser Genauigkeit bestimmen und stellten fest, daß diese vor 12,5 beziehungsweise 4,7 Milliarden Jahren entstanden waren.

Angesichts der beiden zuvor bekannten Sternpopulationen hatten Astronomen nicht ausschließen können, daß Terzan 5 mit einem anderen Objekt – etwa einem Kugelsternhaufen oder einer riesigen Molekülwolke – interagiert und sich dabei mit neuem Gas und Staub angereichert hatte, was wiederum eine zweite Phase der Sternentstehung auslöste. Mit dem Nachweis von vier Sternpopulationen sind diese Erklärungsansätze nun jedoch ausgeschlossen.

Messungen der Sternzusammensetzung der Populationen in Terzan 5, die am W.-M.-Keck-Observatorium und am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) durchgeführt wurden, deuten ebenfalls auf sehr unterschiedliche Populationen hin. „Neben dem Alter dieser Populationen sichert der Sternhaufen ein ‚Fossilienarchiv‘ der fortschreitenden Anreicherung mit schweren Elementen durch Supernovae“, erklärte Koautor R. Michael Rich, Forschungsastronom an der University of California, Los Angeles.

Terzan 5 brachte mehrere Sterngenerationen hervor, da der Haufen die dafür erforderlichen Ausgangsmaterialien zurückhalten konnte. Es gibt Hinweise auf gewaltige Supernova-Explosionen in Terzan 5, bei denen schwerere Elemente entstanden, die von nachfolgenden Sterngenerationen aufgenommen wurden. In masseärmeren Systemen hätten die Explosionskräfte selbst die entstandenen Elemente sowie das verbliebene Gas und den Staub ins All hinausbefördern können. Der Vorläufer von Terzan 5 besaß jedoch genügend Masse, um die von den Sternen ausgestoßenen Materialien festzuhalten, sodaß sich über Milliarden von Jahren hinweg neue Sterngenerationen bilden konnten.

‘Bulge-Fossilfragment’

Die Ergebnisse zeigen, daß Terzan 5 höchstwahrscheinlich der Überrest eines weitaus massereicheren Sternsystems ist, das sich ursprünglich vor 12,5 Milliarden Jahren gebildet hat. Terzan 5 ist außergewöhnlich, weil er überdauert hat – ohne jemals mit dem Bulge der Milchstraße zu verschmelzen oder vollständig in diesem aufzugehen. „Aus irgendeinem Grund bildete sich diese eigenartige Sternansammlung unabhängig vom Bulge und wurde nicht zerstört, als sich der Bulge selbst formte“, sagte Francesco R. Ferraro, Professor an der Universität Bologna und Projektleiter der Webb-Beobachtungen. „Terzan 5 ist das, was wir heute als ‘Bulge-Fossilfragment’ bezeichnen, da es den ursprünglichen Sternansammlungen ähnelt, die zur Entstehung des Bulge beigetragen haben.“

Bis jetzt ist ein weiteres kosmisches Objekt bekannt, das Terzan 5 ähnelt: Liller 1. Dies war das zweite Objekt, das von einem Kugelsternhaufen zu einem fossilen Fragment des galaktischen Bulge umklassifiziert wurde. Auch Liller 1 beherbergt mehrere Sternpopulationen. Möglicherweise existieren noch weitere derartige Objekte. Das Team um Ferraro wird 40 bis 50 weitere Kugelsternhaufen untersuchen, die sich innerhalb vom Bulge bewegen, um festzustellen, ob sie – wie typische Kugelsternhaufen – aus einer einheitlichen Sternpopulation bestehen oder – wie die fossilen Bulge-Fragmente – mehrere Generationen aufweisen.

Mögliche Parallelen bei der Galaxienentstehung in nah und fern

Letztendlich könnte diese Forschung unser Wissen darüber erweitern, wie sich die zentralen Verdickungen (Bulges) von Galaxien über Hunderte von Millionen Jahren hinweg bilden. „Auf der Grundlage von Beobachtungen und detaillierten Simulationen gehen wir davon aus, daß Galaxien im frühen Universum riesige Gasscheiben besaßen, die in Klumpen zerfielen und Sterne bildeten. Diese Klumpen wanderten in das Zentrum der Galaxien, wo viele von ihnen verschmolzen und so die zentralen Verdickungen formten“, erklärte Barbara Lanzoni, Mitautorin und außerordentliche Professorin an der Universität Bologna. So hat Webb zum Beispiel mehrere Beispiele für „klumpige“ Galaxien entdeckt, die sich bereits in einer aktiven Entstehungsphase befanden, als das Universum erst wenige hundert Millionen Jahre alt war – ähnlich den Klumpen in der Galaxie „Firefly Sparkle“. „Terzan 5 könnte einen direkten Beleg liefern, der uns hilft zu verstehen, wie sich diese zentralen Verdickungen in Galaxien im gesamten Universum gebildet haben“, so Lanzoni.

Das James-Webb-Weltraumteleskop ist das weltweit führende Observatorium für Weltraumforschung. Webb wird Rätsel in unserem Sonnensystem lösen, einen Blick auf ferne Welten um andere Sterne werfen und die geheimnisvollen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin erforschen. Webb ist ein internationales Programm unter der Leitung der NASA und ihrer Partner ESA (Europäische Weltraumorganisation) und CSA (Kanadische Weltraumorganisation).

Das Hubble-Weltraumteleskop ist seit mehr als drei Jahrzehnten in Betrieb und liefert weiterhin bahnbrechende Entdeckungen, die unser grundlegendes Verständnis des Universums prägen. Hubble ist ein Projekt der internationalen Zusammenarbeit zwischen der NASA und der ESA (Europäische Weltraumorganisation). Das Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, steuert das Teleskop und den Missionsbetrieb. Auch Lockheed Martin Space mit Sitz in Denver unterstützt den Missionsbetrieb in Goddard. Das Space Telescope Science Institute in Baltimore, das von der Association of Universities for Research in Astronomy betrieben wird, führt den wissenschaftlichen Betrieb von Hubble im Auftrag der NASA durch.

Bulge-Fossilfragment Terzan 5 (Ansicht von Webb und Hubble)

• Fast Facts
• Objekt
• Objektname(n): Terzan 5
• Objektbeschreibung: Sterngruppe Bulge-Fossilfragment
• Rektaszension: 17:48:05.00
• Deklination: -24:46:48.0
• Sternbild: Sagittarius
• Entfernung: 22.000 Lichtjahre entfernt
• Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 2,1 Bogenminuten (13 Lichtjahre)
• Daten
• Instrument: Webb>NIRCam
• Instrument: Hubble>ACS/WFC
• Filter: F606W, F814W, F115W, F200W
• Bild
• Farbinformation: Diese Aufnahmen wurden mit dem Hubble-Instrument ACS/WFC und dem Instrument NIRCam von Webb erstellt. Die Farbgebung entsteht durch die Zuweisung verschiedener Farbtöne zu einem monochromatischen (Graustufen-)Bild. In diesem Fall wurden folgende Farben zugewiesen:
• Blau: F606W Cyan: F814W Orange: F115W Rot: F200W

Über das Bild: Terzan 5 ist ein Sternsystem, das sich im Bulge der Milchstraße bewegt – jener extrem hellen und dicht gedrängten Zentralregion der Galaxie. Die Sterne im Bulge sind nicht nur eng beieinander angeordnet; die gesamte Region ist zudem von dichten Gas- und Staubwolken durchzogen.

Die NASA-Weltraumteleskope James Webb und Hubble untersuchten Terzan 5 gemeinsam. Astronomen wußten bereits, daß dieser Sternhaufen ungewöhnlich ist, da er zwei Sternpopulationen sehr unterschiedlichen Alters beherbergt. Neue Untersuchungen lieferten starke Hinweise auf zwei weitere Sternpopulationen: Eine, die vor 3,8 Milliarden Jahren entstand, und eine weitere, die sich erst vor 2,5 Milliarden Jahren bildete. Dem Forschungsteam gelang es zudem, das Alter der bereits bekannten Sternpopulationen mit beispielloser Genauigkeit zu bestimmen; dabei stellte sich heraus, daß diese vor 12,5 Milliarden beziehungsweise 4,7 Milliarden Jahren entstanden waren.

Diese Erkenntnis belegte, daß es sich bei Terzan 5 nicht um einen Kugelsternhaufen handelt, wie ursprünglich klassifiziert. Vielmehr gehört Terzan 5 zu einer neuen Kategorie, bekannt als „Bulge-Fossilfragment“ – einem in sich geschlossenen, sich selbst anreichernden Sternsystem mit mehreren Sternpopulationen unterschiedlichen Alters und variierenden Eisenhäufigkeiten.

Terzan 5 befindet sich in einer Entfernung von 22.000 Lichtjahren im Sternbild Schütze. Mit einer Masse, die etwa zwei Millionen Sonnenmassen entspricht und auf ein stellares System von nur wenigen Dutzend Lichtjahren Durchmesser konzentriert ist, zählt es zu den massereichsten und dichtesten Systemen der Milchstraße, die einem Kugelsternhaufen ähneln.

Terzan 5 (Webb und Hubble Kompass-Ansicht)

• Fast Facts
• Objekt
• Objektname(n): Terzan 5
• Objektbeschreibung: Sterngruppe Bulge-Fossilfragment
• Rektaszension: 17:48:05.00
• Deklination: -24:46:48.0
• Sternbild: Sagittarius
• Entfernung: 22.000 Lichtjahre entfernt
• Abmessung: Das Bild hat einen Durchmesser von etwa 2,1 Bogenminuten (13 Lichtjahre)
• Daten
• Instrument: Webb>NIRCam
• Instrument: Hubble>ACS/WFC
• Filter: F606W, F814W, F115W, F200W
• Bild
• Farbinformation: Diese Aufnahmen wurden mit dem Hubble-Instrument ACS/WFC und dem Instrument NIRCam von Webb erstellt. Die Farbgebung entsteht durch die Zuweisung verschiedener Farbtöne zu einem monochromatischen (Graustufen-)Bild. In diesem Fall wurden folgende Farben zugewiesen:
• Blau: F606W Cyan: F814W Orange: F115W Rot: F200W

Über das Bild: Dieses Bild des Sternhaufens Terzan 5 im galaktischen Bulge wurde von den Weltraumteleskopen James Webb und Hubble aufgenommen. Die Daten von Webb stammen von der NIRCam (Nahinfrarotkamera), die von Hubble von der ACS (Advanced Camera for Surveys).

Das Bild enthält zur Orientierung einen Maßstabsbalken, Kompasspfeile und eine Farblegende.

Der Maßstabsbalken am unteren Rand ist in Lichtjahren beschriftet; ein Lichtjahr entspricht der Strecke, die das Licht in einem Erdjahr zurücklegt. (Das Licht benötigt zwei Jahre, um eine Strecke zurückzulegen, die der Länge des Maßstabsbalkens entspricht.) Ein Lichtjahr entspricht etwa 9,46 Billionen Kilometern.

Die Kompasspfeile für Nord und Ost zeigen die Ausrichtung des Bildes am Himmel an. Beachten Sie, daß das Verhältnis zwischen Nord und Ost am Himmel (von unten betrachtet) im Vergleich zu den Richtungspfeilen auf einer Landkarte (von oben betrachtet) umgekehrt ist.

Dieses Bild zeigt Wellenlängen aus dem sichtbaren und dem nahen Infrarotbereich, die in Farben des sichtbaren Lichts umgewandelt wurden. Die Farb-legende gibt an, welche NIRCam- und ACS-Filter bei der Aufnahme des Lichts verwendet wurden. Die Farbe, in der der jeweilige Filtername dargestellt ist, entspricht der Farbe des sichtbaren Lichts, die zur Wiedergabe des durch diesen Filter tretenden Infrarotlichts verwendet wurde.

Heranzoomen, um Terzan 5 nahe dem Bulge unserer Milchstraße zu sehen

Zoomen Sie an Terzan 5 heran – einen Sternhaufen, der in der dicht besiedelten Zentralregion unserer Milchstraße liegt, dem sogenannten Bulge.

Die Sequenz beginnt mit einer bodengebundenen Aufnahme des Milchstraßen-Bulge, zoomt an Terzan 5 heran und umkreist das Objekt; sie endet mit einer aus Daten der Weltraumteleskope James Webb und Hubble zusammengesetzten Aufnahme des Sternsystems.

Die Milchstraße hat die Form eines riesigen Spiegeleis. Das „Eigelb“ in der Mitte ist der galaktische Bulge – eine dicht gedrängte Region voller uralter Sterne unterschiedlichster Masse und Helligkeit. Hier befinden sich auch zahlreiche Kugelsternhaufen, die in der Frühzeit unserer Galaxis entstanden sind und typischerweise nur eine einzige Population sehr alter Sterne aufweisen. Terzan 5 hingegen wurde kürzlich als „Bulge-Fossilfragment“ neu klassifiziert, da es vier Sternengenerationen beherbergt und seine eigenständige Identität bewahrt hat.