Kaum eine Frage beschäftigt Kosmologen mehr, als die nach dem
genauen Alter des Universums. Die Antwort, die die Wissenschaft darauf
heute bereit hält, dürfte jedoch kaum jemanden befriedigen: Unser All
ist danach vermutlich zwischen zehn und 16 Milliarden Jahre alt. Der Stern CS
31082-001, den das Very Large Telescope der Europäischen
Südsternwarte ESO jetzt beobachtete, könnte ein wenig Licht ins Dunkel
bringen: Er ist nämlich 12,5 Milliarden Jahre alt.
Die
Himmelsregion um den alten Stern CS 31082-001 (Mitte). Foto:
ESO |
Das Hauptproblem bei der
Bestimmung des Alters des Universums ist, dass seine Berechnung aus
kosmologischen Modellen auf verschiedenen Parametern beruht, die selbst nicht
hinreichend genau bekannt sind - man kann sie mit den heute zu Verfügung
stehenden Instrumenten einfach nicht genau genug messen. Doch es ist Besserung
in Sicht: Ein internationales Astronomen-Team nutzte das Very Large Telescope
(VLT) der ESO, um das Alter eines sehr alten Sterns in der Milchstraße genau zu
bestimmen. Dieses Alter stellt dann eine Untergrenze für das Alter des Weltalls
dar.
Zur Altersbestimmung
nutzten die Wissenschaftler eine Methode, die dem Verfahren ähnelt, das auch auf der Erde zur Altersbestimmung angewandt wird: Sie
bestimmten -
erstmals außerhalb unseres Sonnensystems - mit Hilfe eines Spektrums den Anteil
eines bestimmten Uran-Isotops (Uran-238) in dem Stern. Aus der
Menge dieses radioaktiven Stoffes lässt sich dann das Alter des Sterns
errechnen - die Forscher kamen auf einen Wert von 12,5 Milliarden Jahren. Das
All muss also älter sein.
Bei dem beobachteten
Stern CS 31082-001 handelt es sich nach Ansicht der Astronomen um eine Sonne,
die geboren wurde, als unsere Milchstraße gerade entstanden ist. Die Forscher
schließen dies aus dem Gehalt an Elementen die schwerer sind als Wasserstoff,
Helium und Lithium. Letztere sind nämlich - so die gängige Theorie - im
Urknall entstanden, alle schwereren Elemente während Brennprozessen in Sternen.
Je weniger schwere Elemente ein Stern daher hat, desto älter ist, da jüngere
Sterne schon die schweren Elemente "aufsammeln" konnten, die die alten
Stern während ihres nuklearen Lebens ins All geblasen haben.
CS 31082-001 gehört
zu einer Gruppe von Sternen, die nur einen sehr geringen Anteil an schweren
Elementen haben. Da sie in der Frühphase unserer Galaxis entstanden sein
müssen, sind sie als Zeugen jener Zeit interessant für Astronomen und werden
derzeit von einem internationalen Astronomen-Team mit dem VLT untersucht. CS
31082-001 erwies sich dabei als Glücktreffer, da sich in seinem Spektrum die
schweren Elemente deutlich ausmachen ließen. So war es auch möglich den Gehalt
an Uran-238, das eine Halbwertszeit von 4,47 Milliarden Jahren hat, zu
bestimmen. Das daraus ermittelte Alter für den Stern beträgt 12,5 Milliarden Jahre.
Einziger
Wehrmutstropfen derzeit: Das ermittelte Alter hat noch eine Unsicherheit von 25
Prozent. Allerdings liegt dies weniger an den astronomischen Messungen als
vielmehr an den nuklearen Basisdaten für die beteiligten Elemente. Und diese
kann man mit Messungen im Labor verbessern, was auch gerade getan wird. In der
Zwischenzeit hofft das Team, das die neuen Ergebnisse in der heutigen Ausgabe
des Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht hat, weitere Sterne wie CS
31082-001 zu finden, um so zu erfahren, ob alle alten Sterne des
Untersuchungsprogramms in etwa das Alter unserer Milchstraße haben.
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ESO,
Europäische Südsternwarte
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