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Das Licht der ersten Sterne
von Stefan
Deiters
astronews.com
3. November 2005
Mithilfe des Infrarotteleskops Spitzer haben Astronomen Licht
aufgespürt, das von den ersten Objekten im Universum stammen könnte. Bestätigt
sich die Entdeckung, wäre damit ein Blick in eine Zeit gelungen, zu der die
dunkle Ära des Universums gerade zu Ende gegangen war - vor über 13 Milliarden
Jahren.
Spitzer-Aufnahme einer Himmelsregion im Sternbild Drache. Oben
das normale Spitzer-Bild, unten die gleiche Region nachdem die
Strahlung bekannter Sterne und Galaxien entfernt wurde. Foto:
NASA / JPL-Caltech /A. Kashlinsky (GSFC) [Großansicht] |
Das Licht, das die Astronomen mit Spitzer entdeckten, könnte von den
ersten im Universum entstandenen Sternen ausgesandt worden sein oder aber von
heißem Gas, das in die ersten Schwarzen Löcher gestürzt ist. Die Forscher
vergleichen ihre Beobachtungen mit dem Bild einer Stadt, deren Lichter man aus
großer Entfernung bei Nacht aus einem Flugzeug sieht.
"Wir glauben, dass wir
hier das gesammelte Licht von Millionen von Objekten sehen, die sich als erstes
im Universum gebildet haben," erläutert Dr. Alexander Kashlinsky vom Goddard
Space Flight Center der NASA, der auch Hauptautor eines Artikels in der
heute erscheinenden Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift Nature ist, in
dem die Beobachtungen beschrieben werden. "Diese Objekte sind vor Urzeiten
verschwunden, nur ihr Licht reist noch durch das Weltall."
Unser Universum entstand nach Ansicht der Astronomen vor rund 13,7 Milliarden
Jahren im so genannten Urknall. Doch bevor die ersten Sterne entstehen konnten,
vergingen noch einmal etwa 200 Millionen Jahre. Eine zehnstündige Beobachtung
mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer brachte nun ein diffuses
Leuchten ans Licht, das nach Ansicht des Forscher-Teams von so genannten
"Population 3"-Sternen stammt. "Population 3"-Sterne sind Sonnen, die vor allen
anderen Sternen entstanden sind.
Nach den Theorien der Astronomen können "Population 3"-Sterne mehr als
100-mal massereicher als unsere Sonne sein und damit äußerst hell, heiß und
kurzlebig. Je massereicher ein Stern nämlich ist, desto verschwenderischer geht
er mit seinem nuklearen Brennstoff um. Die langlebigsten Sterne sind
kurioserweise die, die über am wenigsten Masse verfügen. Sternenriesen hingegen
sind äußerst kurzlebig und explodieren schon nach wenigen Millionen Jahren als
Supernova. Durch die durch die Expansion des Universums bedingte Rotverschiebung
sollte das von diesen ersten Sternen ausgesandte ultraviolette Licht heute im
infraroten Bereich des Spektrums zu sehen sein.
"Diese sehr tiefe Beobachtung enthielt eine Unzahl von sehr gewöhnlich
aussehenden Sternen und Galaxien", so Teammitglied Dr. John Mather. "Wir haben
dann alles, was uns bekannt war, aus dem Bild entfernt - von Sternen bis zu
nahen und entfernten Galaxien. Übrig blieb ein Bild ohne Sterne und Galaxien,
das aber immer noch ein Infrarotleuchten zeigte, das unserer Meinung nach von
den ersten Sternen stammen kann."
Die neuen Daten stimmen mit früheren Beobachtungen überein, die darauf
hindeuteten, dass es eine Infrarot-Hintergrundstrahlung geben könnte, die man
nicht mit bekannten Sternen erklären kann. Andere Arbeiten fanden Hinweise
darauf, dass die ersten Sterne im Universum zwischen 200 und 400 Millionen Jahren
nach dem Urknall entstanden sind. "Mit den Beobachtungen sind wir bis ans Limit
der Möglichkeiten von Spitzer gegangen", erläutert Dr. S. Harvey Moseley
die Schwierigkeiten der Arbeit. "Wir haben sehr viel Mühe darauf verwendet,
andere Quellen für diese Infrarotstrahlung auszuschließen."
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