Teleskope sind in der Regel nicht nur mit einer Kamera, sondern auch mit einem Spektrografen ausgestattet. Dieses Instrument spaltet das Licht in seine Bestandteile unterschiedlicher Wellenlängen auf und macht sichtbar, welche Farbtöne zum Gesamtbild beitragen – das Ergebnis ist ein individuelles Lichtspektrum des beobachteten Objekts.

Chemische Elemente und Verbindungen absorbieren, emittieren und streuen Licht in jeweils unterschiedlichen Wellenlängen. Dadurch hinterlassen sie im Spektrum eine charakteristische Kombination von scharfen Linien – so individuell wie ein Fingerabdruck. Die Detektivarbeit der Forschenden liegt nun darin, aus den detektierten Linien auf die chemische Zusammensetzung des Sterns oder der Planetenatmosphäre zu schließen.

Auf diese Weise konnten Astronominnen und Astronomen mithilfe des James-Webb-Teleskops erstmalig Kohlenwasserstoffmoleküle in einer zwölf Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie nachweisen. Diese sind Vorläufermoleküle von Aminosäuren, die Leben ermöglichen.