Das Licht der Galaxie begann seine Reise zu einer Zeit, als das Universum erst etwa drei Milliarden Jahre alt war. Obwohl rund um das Schwarze Loch heute kaum noch leuchtende Materie sichtbar ist, gelang der Nachweis über die Sterne in seiner Nähe: Mit dem James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) verfolgten die Forscher ihre Bewegungen nahe dem Galaxienzentrum, die von seiner gewaltigen Schwerkraft beeinflusst werden.

Die neue Studie erschien im Fachjournal Science. Beteiligt waren unter anderem Forscher des University College London und von Carnegie Science in Pasadena. Besonders auffällig ist der Zustand des Schwarzen Lochs: Es wirkt derzeit ruhig und zieht offenbar kaum Gas aus seiner Umgebung an. Deshalb fehlt das grelle Leuchten, das viele aktive Schwarze Löcher sichtbar macht. Solche extrem hellen Galaxienkerne heißen Quasare.

Wie ein Schwarzes Loch ohne Licht auffällt

Viele sehr schwere Schwarze Löcher verraten sich durch ihre Umgebung. Wenn Gas in ihre Nähe gerät, heizt es sich extrem stark auf und strahlt hell. Solche aktiven Galaxienkerne zählen zu den leuchtkräftigsten Objekten im All. Bei MRG-M0138 fehlt dieses helle Signal jedoch. Das zentrale Schwarze Loch ließ sich deshalb nicht über Strahlung aus seiner unmittelbaren Umgebung aufspüren.

Stattdessen rückten die Sterne im inneren Bereich der Galaxie in den Blick. Ihre Bewegungen verraten, wie viel Masse im Zentrum sitzt. Je stärker die Schwerkraft dort wirkt, desto schneller bewegen sich die Sterne. „Die Bestimmung, wie sich Sterne gemeinsam im Kern dieser fernen Galaxie bewegen, hat es uns ermöglicht, die Masse ihres ansonsten nicht nachweisbaren supermassereichen Schwarzen Lochs zu messen“, sagt Richard Ellis vom University College London.

Diese Methode kennen Astronomen aus der näheren Umgebung der Erde. Auch das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße ließ sich über Sternbewegungen vermessen. Für eine Galaxie in dieser Entfernung galt das lange als kaum machbar. Die bislang ähnlich untersuchte Galaxie lag nur rund 700 Millionen Lichtjahre entfernt. MRG-M0138 ist etwa 15-mal weiter weg.

Eine kosmische Lupe vergrößert die ferne Galaxie

Möglich wurde die Messung durch eine selten günstige Konstellation. Zwischen Erde und MRG-M0138 liegt eine weitere Galaxie. Ihre Schwerkraft krümmt das Licht der fernen Galaxie und vergrößert ihr Bild. Astronomen sprechen von einer Gravitationslinse. In diesem Fall wirkte sie wie ein natürliches Teleskop im All.

Das Bild von MRG-M0138 erschien dadurch rund 30-mal größer. Erst diese Vergrößerung machte die inneren Bewegungen der Sterne deutlich genug. Hinzu kamen die empfindlichen Infrarotdaten des James-Webb-Teleskops. Der Nutzen dieser Kombination lässt sich so zusammenfassen:

• Webb lieferte genaue Daten aus einer extrem weit entfernten Galaxie.
• Die Gravitationslinse verstärkte das schwache Licht aus dem frühen Universum.
• Die Sternbewegungen machten die Masse des ruhenden Schwarzen Lochs messbar.

„Durch die Kombination von JWST-Daten mit Gravitationslinsen konnten wir in den Einflussbereich des Schwarzen Lochs blicken, wo seine Schwerkraft die Geschwindigkeiten der Sterne erhöht“, sagt Andrew Newman von Carnegie Science. „Dies ist eine der besten Techniken, die wir haben, um ein Schwarzes Loch zu wiegen, deshalb waren wir begeistert, sie auf eine viel frühere Phase der kosmischen Geschichte auszuweiten.“

Warum die Galaxie kaum noch neue Sterne bildet

MRG-M0138 wirkt nicht nur im Zentrum ungewöhnlich ruhig. Auch die Galaxie selbst bildet kaum noch neue Sterne. Normalerweise entstehen Sterne aus kaltem Gas. Wenn dieses Gas fehlt, zu heiß wird oder aus der Galaxie entweicht, kommt die Sternentstehung weitgehend zum Erliegen. Dieser Zustand macht das ferne System für Astronomen besonders wertvoll.

Eine mögliche Erklärung liegt in der Vergangenheit des Schwarzen Lochs. Es könnte früher sehr aktiv gewesen sein. Damals strömte vermutlich viel Gas in seine Nähe. Dabei hätte es als heller Quasar geleuchtet und enorme Energiemengen freigesetzt. Diese Energie kann Gas aus einer Galaxie hinausschleudern oder so stark erhitzen, dass daraus keine Sterne mehr entstehen.

Damit geht die Studie einer wichtigen Frage der modernen Astronomie nach: Wie eng hängen das Wachstum von Galaxien und die Entwicklung ihrer Schwarzen Löcher zusammen? In der näheren Umgebung des Universums kennen Forscher eine auffällige Beziehung. Große Galaxien besitzen meist auch besonders schwere Schwarze Löcher in ihrem Zentrum. Wie früh diese Verbindung entstand, ließ sich bislang nur schwer prüfen.

Was das Schwarze Loch über frühe Galaxien verrät

„Indem wir die Machbarkeit einer solchen Technik für Galaxien im frühen Universum demonstrieren, können wir nun eine vollständigere Bestandsaufnahme davon vornehmen, wie sich Schwarze Löcher im Laufe der Zeit entwickeln, und daraus ihre Rolle bei der Entwicklung von Galaxien ableiten“, erklärt Ellis.

Ruhende Schwarze Löcher aus dieser frühen Zeit sind besonders schwer zu finden. Aktive Exemplare fallen durch ihre helle Umgebung eher auf. Ruhende Objekte bleiben dagegen fast verborgen, obwohl sie gewaltige Massen besitzen können. MRG-M0138 erweitert daher den Blick auf eine Gruppe, die bislang nur in wenigen Fällen bekannt ist.

Weitere Beobachtungen mit James-Webb und anderen Weltraumteleskopen sollen nun ähnliche Objekte aufspüren. Die Forscher interessieren sich vor allem für Galaxien, deren Sternentstehung bereits sehr früh nachgelassen hat. Dort könnten schwere Schwarze Löcher einen Teil der Geschichte erklären.

Ein ruhendes Schwarzes Loch muss allerdings nicht für immer ruhig bleiben. Wenn wieder größere Mengen Materie in seine Nähe geraten, kann es erneut aktiv werden. Dann beginnt Gas in seiner Umgebung zu leuchten. Aus einem kaum sichtbaren Schwerkraftzentrum wird dann wieder ein auffälliger kosmischer Leuchtturm.

Kurz zusammengefasst:

• Astronomen haben erstmals die Masse eines ruhenden Schwarzen Lochs aus dem frühen Universum direkt gemessen: Es liegt in der Galaxie MRG-M0138 und ist etwa sechs Milliarden Mal so schwer wie die Sonne.
• Weil das Schwarze Loch selbst kaum leuchtende Materie in seiner Umgebung besitzt, nutzten die Forscher die Bewegungen naher Sterne, die seine Schwerkraft verraten.
• Die Messung zeigt, wie James-Webb und eine natürliche Gravitationslinse helfen, verborgene Schwarze Löcher aufzuspüren und ihre Rolle bei der Entwicklung früher Galaxien besser zu verstehen.

Übrigens: Das James-Webb-Teleskop fand nicht nur ein fast unsichtbares Schwarzes Loch, sondern auch einen extremen Planeten, den ein toter Stern in die Länge zieht und dessen Atmosphäre fast nur aus Helium und Kohlenstoff besteht. Der Fund passt in keine gängige Planetenkategorie und zeigt, wie fremd Welten außerhalb unseres Sonnensystems sein können. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Navid Marvi/Carnegie Science

Die Entdeckung liefert neue Erkenntnisse über frühe Urbanisierung. Schon damals bauten Menschen in dieser Region feste Häuser, betrieben Handel und verarbeiteten Metalle – Fähigkeiten, die lange nur den Hochkulturen des Mittelmeerraums zugeschrieben wurden.

Geplante Stadt aus der Bronzezeit mitten in der Steppe

Semiyarka liegt auf einem Hochplateau über dem Irtysch-Fluss im Nordosten Kasachstans, rund 180 Kilometer südöstlich von Pawlodar. Die Forscher fanden dort zwei lange Reihen rechteckiger Häuser, die jeweils mehrere Räume besaßen. Dazwischen steht ein monumentales Bauwerk, doppelt so groß wie die übrigen Gebäude. Archäologen vermuten dort einen Versammlungsort oder die Residenz einer führenden Familie.

Mit rund 140 Hektar Fläche – etwa 200 Fußballfeldern – übertrifft Semiyarka alle bisher bekannten bronzezeitlichen Orte der Region. Frühere Schätzungen hatten nur 40 Hektar ergeben. „Dies ist eine der bemerkenswertesten archäologischen Entdeckungen in dieser Region seit Jahrzehnten“, sagt Dr. Miljana Radivojević vom University College London (UCL). „Semiyarka verändert, wie wir über Steppengesellschaften denken. Es zeigt, dass mobile Gemeinschaften dauerhafte, organisierte Siedlungen aufbauen konnten.“

Zentrum für Metallverarbeitung und Handel

Am südöstlichen Rand der Stadt entdeckten die Forscher Spuren einer organisierten Metallproduktion. Sie fanden Kupfer- und Zinnerze, Schmelztiegel, Schlackenreste und fertige Objekte. Analysen zeigen, dass hier Zinnbronze mit bis zu zwölf Prozent Zinnanteil hergestellt wurde – die Schlüssellegierung jener Epoche.

Die Lage war strategisch ideal: nahe den Erzvorkommen des Altai-Gebirges und entlang wichtiger Handelsrouten am Irtysch-Fluss. Damit war Semiyarka ein frühes Zentrum für Rohstoffabbau, Handwerk und Austausch. „Die rechteckigen Bauten und der monumentale Bau zeigen, dass bronzezeitliche Gemeinschaften hier geplante, städtisch organisierte Siedlungen entwickelten“, erklärt Professor Dan Lawrence von der Durham University.

Neue Einblicke in frühe Gesellschaften

Die Forscher analysierten mehr als 100 Keramikgefäße und 35 metallurgische Proben. Etwa 85 Prozent der Keramik stammen aus der Alekseevka-Sargary-Kultur, die für frühe Sesshaftigkeit bekannt ist. Die übrigen Stücke lassen sich der halbnomadischen Cherkaskul-Kultur zuordnen – ein Hinweis auf regen Austausch zwischen mobilen und sesshaften Gruppen.

Die Struktur der Stadt zeigt eine klare Trennung zwischen Wohnbereichen und Produktionszonen. Diese Organisation deutet auf soziale Differenzierung und wirtschaftliche Spezialisierung hin – Merkmale einer entwickelten Gesellschaft, die weit über das bisherige Bild nomadischer Lebensformen hinausgehen.

Von der Entdeckung zur internationalen Kooperation

Entdeckt wurde Semiyarka bereits Anfang der 2000er-Jahre von Dr. Viktor Merz von der Toraighyrov University. Erst moderne Methoden und die Zusammenarbeit mit britischen Forschern machten das Ausmaß der Stadt sichtbar. „Diese Kooperation hat unser Verständnis des Fundortes entscheidend erweitert“, sagt Merz. Mit Drohnenaufnahmen und Magnetfeldmessungen konnte das Team die unterirdischen Strukturen präzise erfassen.

Trotz späterer Eingriffe durch Straßenbau und Bewässerungssysteme blieb die Stadt erstaunlich gut erhalten. Viele Funde lagen nahe der Oberfläche und ermöglichten genaue Datierungen.

Größtes Bronzezeit-Zentrum der Steppe

Heute gilt Semiyarka als das größte bekannte Produktionszentrum der nördlichen kasachischen Steppe. Vergleichbare Orte erreichten höchstens 30 Hektar. Der Fund zeigt, dass Sesshaftigkeit, Handwerk und Handel im Inneren Eurasiens zeitgleich mit den großen Zivilisationen des Mittelmeerraums entstanden.

Gefördert wird das Projekt von der British Academy, dem Europäischen Forschungsrat (ERC) und dem kasachischen Wissenschaftsministerium. Künftige Ausgrabungen sollen weitere Gräberfelder und Camps untersuchen, um die sozialen Strukturen der frühen Steppe besser zu verstehen.

Kurz zusammengefasst:

• Die rund 3.500 Jahre alte Bronzezeit-Stadt Semiyarka in Kasachstan war mit einer Fläche von etwa 140 Hektar deutlich größer als bisher angenommen und zeigt, dass schon damals sesshafte, organisierte Gemeinschaften in der Steppe lebten.
• Forscher des University College London und der Durham University fanden Hinweise auf eine spezialisierte Zinn-Bronze-Produktion sowie eine klare Trennung zwischen Wohn- und Arbeitsbereichen – Zeichen einer frühen arbeitsteiligen Gesellschaft.
• Der Fund beweist, dass in der eurasischen Steppe bereits früh komplexe städtische Strukturen entstanden, vergleichbar mit den urbanen Zentren anderer antiker Hochkulturen.

Übrigens: Die Steinzeitkost war keineswegs nur fleischlastig. Unsere Vorfahren lebten von Pflanzen, Samen und Wurzeln. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Peter J. Brown

Die Wissenschaftler werteten fast 60.000 Beiträge auf der Plattform X aus. Sie bezogen sich auf fünf bekannte Apps: MyFitnessPal, Strava, WW (Weight Watchers), Muscle Booster und FitCoach. Rund 14.000 Posts waren eindeutig negativ. Viele Nutzer beschrieben Frust über zu hohe Ziele und ständige Erinnerungen, die sie eher entmutigten als anspornten.

Wenn Fitness-Apps die Motivation rauben

Die Untersuchung zeigt, dass viele Programme zu starr rechnen. Ihre Algorithmen passen sich kaum an den Alltag an. Eine Frau wollte etwa ihre verbrannten Kalorien beim Stillen eintragen – die App erkannte den Energieverbrauch aber nicht. Andere berichteten von Warnungen, die medizinisch fragwürdig klangen. Eine Nutzerin schrieb: „MyFitnessPal sagt, ich soll minus 700 Kalorien pro Tag essen, um mein Ziel zu erreichen.“

Viele fühlten sich von den ständigen Benachrichtigungen unter Druck gesetzt. Jede Mahlzeit, jeder Snack, jede Bewegung wird bewertet. „Ich habe keine Lust, mein Abendessen zu loggen, weil ich mich schäme, dass ich Pizza gegessen habe“, hieß es in einem Beitrag. Die Kontrolle erzeugt genau das Gegenteil von Motivation: Stress und schlechtes Gewissen.

Wenn Kontrolle zur Last wird

Vor allem MyFitnessPal wurde häufig als übergriffig empfunden. Humorvolle Posts machten den Ärger sichtbar. Ein Nutzer schrieb: „MyFitnessPal: ‚Warum hast du dein Abendessen nicht eingetragen?‘ Ich: ‚Weil ich gerade Eis gegessen habe.‘“

Wer seine Ziele verfehlt, fühlt sich oft schlecht. Besonders frustrierend: Wenn eine „Streak“, also eine Serie erfolgreicher Tage, durch einen einzigen verpassten Eintrag gelöscht wird. Das mindert den Spaß und senkt die Motivation weiter. So bewerten Nutzer ihre schlechten Erfahrungen:

• 13.799 ausgewertete Beiträge zeigten Frust über Apps
• Häufige Emotionen: Ärger, Scham, Enttäuschung
• Hauptursachen: unrealistische Ziele, technische Fehler, Druck durch Benachrichtigungen

Technikprobleme verschärfen den Frust

Neben psychischem Druck spielten auch technische Probleme eine Rolle. Viele Nutzer klagten über verlorene Daten, Abstürze oder fehlerhafte Synchronisation. „Ich habe einen persönlichen Rekord geschafft – aber mein Handy ist abgestürzt. Jetzt steht davon nichts in Strava“, schrieb ein Läufer.

Wenn Trainingserfolge verschwinden, verlieren sie an Bedeutung. Die Freude über Bewegung wird kleiner, das Vertrauen in die App schwindet.

Wie Fitness-Apps die Motivation stärken können

Der Kölner Sportpsychologe Jens Kleinert erklärt: „Fitness-Apps sind Orte, wo ich mich ständig mit anderen im Vergleich sehe. Dann laufe ich schnell einem Ideal hinterher, das ich nie erreichen kann.“ Sein Rat: den eigenen Fortschritt wichtiger nehmen als externe Bewertungen.

Auch die Forscher des University College London fordern ein Umdenken. Statt starrer Zahlen sollten Fitness-Apps das Wohlbefinden stärken: Positive Rückmeldungen, kleine Etappenziele und Pausen seien entscheidend, um die Motivation zu erhalten.

Wann Abschalten hilft

Wer merkt, dass eine App eher stresst als hilft, sollte sie zeitweise ruhen lassen. Pausen erleichtern es, wieder auf das eigene Körpergefühl zu achten. „Kommerzielle Fitness-Apps sind darauf ausgelegt, Nutzer zu binden, nicht unbedingt, ihre Gesundheit zu verbessern“, heißt es in der Studie kritisch.

Tipps für Nutzer:

• Bei Stress oder Überforderung App-Pause einlegen
• Kleine, erreichbare Ziele setzen
• Fortschritt nicht nur an Zahlen messen

Tipps für Entwickler:

• Realistische Empfehlungen und einfache Rückmeldungen anbieten
• Psychologische Faktoren stärker berücksichtigen

Zusammenfassend lässt sich sagen: Fitness-Apps können helfen – wenn sie nicht überfordern, sondern zu einem realistischen und gesunden Umgang mit Bewegung führen.

Kurz zusammengefasst:

• Fitness-Apps sollen zu mehr Bewegung anregen, führen laut einer neuen Studie aber oft zu Stress und Frust, wenn Ziele unrealistisch sind oder Vergleiche mit anderen Druck erzeugen.
• Viele Nutzer verlieren durch Fitness-Apps die Motivation, weil sie sich durch ständige Bewertungen, Benachrichtigungen und technische Fehler überfordert fühlen.
• Fachleute empfehlen, Fitness-Apps bewusster zu nutzen, kleine erreichbare Ziele zu setzen und das eigene Wohlbefinden wichtiger zu nehmen als Zahlen und Rankings.

Übrigens: Wer früher schlafen geht, bewegt sich am nächsten Tag messbar mehr – ganz ohne Extra-Training oder neue Routine. Mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Unsplash

Die Forscher analysierten hochaufgelöste 3D-Modelle von 16 Affenarten, darunter Gorillas, Schimpansen und Gibbons. Ziel war es, die Geschwindigkeit der anatomischen Veränderungen über Millionen Jahre hinweg zu vergleichen. Das Ergebnis: Kein anderer Menschenaffe hat sich so stark verändert wie der Mensch.

Mensch zeigt schnelle Evolution – besonders beim Schädelwachstum

Für die Analyse nutzte das Forschungsteam 3D-Scans mit rund 1.500 Messpunkten pro Schädel. Jeder Schädel wurde in vier Abschnitte unterteilt: hinterer Schädel, vorderer Schädel, obere und untere Gesichtspartie.

Mit diesen Daten konnten sie exakt berechnen, wie stark sich jede Art im Laufe der Evolution veränderte. Besonders auffällig: Der menschliche Schädel hat sich in fast allen Regionen schneller entwickelt als der anderer Arten. Die Veränderungen beim Menschen lagen etwa doppelt so hoch wie bei den übrigen Menschenaffen.

„Menschen haben etwa doppelt so viele Veränderungen erfahren, wie bei gleichmäßigem evolutionärem Tempo zu erwarten gewesen wäre“, sagt Studienleiterin Aida Gómez-Robles.

Soziale Kräfte formten das Gesicht

Nicht nur die Gehirnregion des Schädels, auch das Gesicht des Menschen veränderte sich deutlich. Die Forscher vermuten, dass soziale Einflüsse eine wichtige Rolle gespielt haben. In Gruppen kann das Aussehen entscheidend sein – etwa bei Status, Kommunikation oder Bindung.

Ein Vergleich mit Gorillas zeigt, wie stark soziale Faktoren wirken können. Männliche Tiere entwickelten mit der Zeit auffällige Knochenkämme auf dem Schädel. Diese Merkmale gelten als Zeichen von Stärke und Dominanz. Auch beim Menschen könnten ähnliche Auswahlprozesse bestimmte Gesichtszüge bevorzugt haben.

Gibbons blieben fast unverändert

Anders sieht es bei Gibbons aus. Die kleinen Menschenaffen zeigten kaum Veränderungen am Schädel – obwohl sie sich genetisch ähnlich weit von uns entfernt haben wie Gorillas. Ihre Evolutionsrate liegt sogar unter dem neutralen Erwartungswert, was auf eine sogenannte stabilisierende Selektion hindeutet. Mögliche Gründe:

• gleichbleibender Lebensraum in südostasiatischen Baumkronen
• ähnliche Ernährung mit hohem Fruchtanteil
• feste Paarbindungen mit wenig sozialen Veränderungen
• genetischer Austausch zwischen den Arten

Diese Stabilität machte größere Veränderungen überflüssig und evolutionär unwahrscheinlich.

Menschen entwickelten sich weiter – in hohem Tempo

Seit der Trennung von Schimpansen und Menschen vor etwa sieben Millionen Jahren blieb der Mensch in Bewegung. Der Schädel veränderte sich weiter, wurde flacher, runder, größer. Diese Entwicklung ist besonders, denn:

• Das Gehirn wuchs deutlich.
• Das Gesicht wurde kleiner und beweglicher.
• Beide Bereiche entwickelten sich gemeinsam – eine seltene Kombination im Tierreich.

Diese Verbindung könnte mit dem Bedarf an Mimik, Sprache und sozialer Interaktion zu tun haben.

Männchen zeigen größere Vielfalt

Bei den männlichen Affenarten war die Formenvielfalt im Schädel größer als bei den Weibchen. Besonders deutlich wurde das bei Arten mit starkem Sexualdimorphismus, also deutlichen Geschlechtsunterschieden.

Männliche Tiere wachsen länger. Dadurch entstehen später ausgeprägte Strukturen – etwa Schädelkämme bei Gorillas. Weibchen reifen früher und zeigen daher weniger variationsträchtige Merkmale.

Gesicht und Gehirn entwickelten sich gemeinsam

Beim Menschen entwickelten sich Schädel und Gesicht nicht unabhängig voneinander. Beide Regionen beeinflussten sich gegenseitig. Ein rundes Gehirn mit Platz für Denkprozesse erforderte ein kürzeres Gesicht. Gleichzeitig förderte ein flacheres Gesicht Mimik und Sprachfähigkeit.

Die Forscher vermuten sogar eine „Selbstdomestikation“ beim Menschen: Gruppen könnten friedlichere und kooperative Mitglieder bevorzugt haben – mit bestimmten Gesichtszügen. Kleinere Kiefer, rundere Köpfe und weichere Gesichtsausdrücke könnten so zum evolutionären Vorteil geworden sein.

Kurz zusammengefasst:

• Der Mensch durchlief eine besonders schnelle Evolution: Schädel und Gesicht veränderten sich in einem Tempo, das bei keiner anderen Affenart beobachtet wurde.
• Nicht nur das Gehirn, sondern auch soziale Faktoren wie Status und Kommunikation prägten die Entwicklung des menschlichen Gesichts.
• Während Gibbons über Millionen Jahre stabil blieben, entwickelte sich der Mensch auffällig weiter – mit einer einzigartigen Kombination aus großem Gehirn und flachem Gesicht.

Übrigens: Ein spektakulärer Schädelfund in China verschiebt die Entstehungsgeschichte des modernen Menschen um Hunderttausende Jahre nach hinten. Was das über die frühe Entwicklung von Homo sapiens verrät – mehr dazu in unserem Artikel.

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