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Astronomen entdecken Stern mit Altersrekord
von Stefan Deiters
astronews.com
11. Februar 2014
Astronomen haben in einer Entfernung von nur rund 6.000
Lichtjahren einen Stern aufgespürt, der älter ist als jede andere Sonne, die man
im Universum bislang untersucht hat. Er sollte den Astronomen einiges über die
ersten Sterne verraten, die nach dem Urknall im Universum aufleuchteten sowie
über die Bedingungen in diesen frühen Jahren.
Dr. Stefan
Keller am SkyMapper-Teleskop des Siding Spring
Observatory.
Foto: Martyn Pearce, ANU |
Der jetzt entdeckte Stern mit der etwas unhandlichen Bezeichnung SMSS
J031300.36- 670839.3 dürfte nur rund 200 Millionen Jahre nach dem Urknall
entstanden und damit stolze 13,6 Milliarden Jahre alt sein. Von der Erde ist
dieser stellare Methusalem nur ungefähr 6.000 Lichtjahre entfernt - für
astronomische Maßstäbe ist das noch eine recht geringe Entfernung.
"Es ist das erst Mal, dass wir zweifelsfrei sagen können, dass wir die
chemische Signatur von einem ersten Stern gefunden haben", so Dr. Stefan Keller
von der Australian National University, der das Entdeckerteam leitete.
"Es ist der erste Schritt, um zu verstehen, wie diese ersten Sterne aussahen.
Dank dieses Sterns konnten wir von diesen ersten Sternen eine Art Fingerabdruck
nehmen."
Der Stern wurde im Rahmen eines fünfjährigen Projekts entdeckt, bei dem mit
dem SkyMapper-Teleskop am Siding Spring Observatory in
Australien gezielt nach extrem alten Sternen gesucht wird. SMSS J031300.36-
670839.3 war einer von 60 Millionen Sternen, den das Team innerhalb des ersten
Jahres fotografiert hatte. "Dieses Aufspüren solcher Nadeln im Heuhaufen ist nur
möglich, da mit dem SkyMapper-Teleskop Sterne mit einem niedrigen
Anteil an Eisen anhand ihrer Farbe erkannt werden können", so Kellers Kollege
Professor Mike Bessell. Die Astronomen haben ihren Fund anschließend mithilfe
des Magellan-Teleskops in Chile verifiziert.
Obwohl SMSS J031300.36- 670839.3 der älteste bislang bekannte Stern ist,
gehört er doch nicht zu den allerersten Sternen. Er dürfte aber, so die
Überzeugung der Forscher, aus einer Gaswolke entstanden sein, die nur durch die
Explosion eines einzigen Vorgängersterns "verschmutzt" wurde. Dieser muss, so
die Berechnungen der Astronomen, etwa die 60-fache Masse unserer Sonne gehabt
haben. Die Zusammensetzung von SMSS J031300.36- 670839.3 verrät damit einiges
über diesen wirklich ersten Stern.
Die tatsächlich ersten Sterne nach dem Urknall konnten sich nur aus
Wasserstoff und Helium bilden, da im Urknall nur diese beiden Elemente in
größeren Mengen entstanden sind. Alle anderen Elemente, die man heute in Sternen
nachweisen kann und aus denen auch beispielsweise Planeten und wir Menschen
bestehen, mussten erst im Inneren von Sternen erzeugt werden.
Bei Supernova-Explosionen verteilten sich diese Elemente dann wieder im All,
reicherten Gaswolken an und wurden so in den nächsten Sternengenerationen
eingebaut. Je mehr dieser schwereren Elemente also in einem Stern vorhanden
sind, desto später in der Geschichte des Universums muss er im Prinzip
entstanden sein.
Eines der Elemente, das erst in Sternen erzeugt werden muss, ist auch Eisen:
"Für einen Stern wie unsere Sonne benötigt man außer Wasserstoff und Helium vom
Urknall noch zusätzlich eine große Menge an Eisen - etwa die 1.000-fache Masse
der Erde", erläutert Keller. Bei dem alten, jetzt entdeckten Stern sei das
anders, hier würde man zusätzlich "nicht mehr als einen Asteroiden der Größe
Australiens an Eisen und noch einiges an Kohlenstoff benötigen. Das ist ein ganz
anderes Rezept, was uns jede Menge über die ersten Sterne und ihr Ende verrät."
Von den ersten Sternen hatte man bislang angenommen, dass sie die in ihnen
erzeugten Elemente in gewaltigen Explosionen ins All schleudern. Bei dem jetzt
entdeckten Stern hat man zwar Spuren von Kohlenstoff und Magnesium gefunden,
jedoch kein Eisen. "Dies deutete darauf hin, dass die Supernova des
Vorgängersterns eine überraschend geringe Energie hatte", so Keller. "Sie hat
zwar gereicht, um den Stern zu zerstören, doch wurden dabei praktisch alle
schweren Elemente von dem Schwarzen Loch, was sich dabei im Zentrum gebildet
hat, verschluckt."
Über ihre Beobachtungen berichten die Astronomen in einem Fachartikel in der
Wissenschaftszeitschrift Nature.
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