VLT
Ein Stern fast so alt wie das Universum
von Stefan Deiters
astronews.com
11. Mai 2007

Astronomen haben mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) der ESO das Alter des Sterns HE 1523-0901 mit großer Genauigkeit bestimmt. Der Stern unserer Milchstraße erwies sich als ein wahres Fossil: Die Daten ergaben, dass HE 1532-0901 13,2 Milliarden Jahre alt ist und damit nicht viel jünger als unser Universum, dessen Alter aktuell auf 13,7 Milliarden Jahre geschätzt wird.

Das VLT-Teleskop Kueyen. Foto: ESO

"Überraschender Weise ist es gar nicht so leicht, das Alter eines Sternes zu bestimmen", erläutert Anna Frebel vom texanischen McDonald Observatory, die auch Hauptautorin eines jetzt erschienenen Artikels in der Fachzeitschrift The Astrophysical Journal ist, in dem die Ergebnisse beschrieben werden. "Man muss dazu nämlich die Häufigkeit der Elemente Thorium und Uran mit großer Genauigkeit bestimmen, was nur mit den größten Teleskopen wie dem Very Large Telescope (VLT) der ESO möglich ist."

Die Methode, die Frebel und ihre Kollegen anwandten ähnelt der C-14-Methode, mit deren Hilfe Archäologen auf der Erde organisches Material datieren können. In der Astronomie allerdings wird ein Verfahren benötigt, das wesentlich größere Zeitspannen überdeckt. Dabei kommt es vor allem auf die Auswahl der radioaktiven Isotope an. Im Gegensatz zu stabilen Elementen, nimmt die Häufigkeit nicht stabiler radioaktiver Isotope mit der Zeit immer weiter ab. Je schneller der Verfall, desto größer ist der Unterschied zwischen stabilen Elementen und nicht stabilen Isotopen und desto genauer ist die daraus resultierende Altersbestimmung.

Auf der anderen Seite dürfen die Isotope auch nicht zu schnell zerfallen, da sonst zu wenig von dem Material übrig ist, um noch etwas nachweisen zu können. Das wird besonders dann wichtig, wenn man es mit Zeitspannen von mehreren Milliarden Jahren zu tun hat. "Aus diesem Grund kann man Altersmessungen nur bei recht seltenen Objekten durchführen, die eine große Häufigkeit der Elemente Thorium oder Uran aufweisen", erklärt Norbert Christlieb von der Universität im schwedischen Uppsala, der auch an der Arbeit beteiligt war.

Im Falle von HE 1523-0901 hatten die Astronomen Glück: Beide Elemente waren vorhanden. Bei dem Stern handelt es sich um ein altes, relativ helles Objekt, das im Rahmen des Hamburg/ESO-Surveys entdeckt wurde, der die Hälfte des Südhimmels umfasst. Doch wie alt HE 1523-0901 wirklich ist, sollte sich erst nach 7,5-stündigen Beobachtungen mit der Teleskopeinheit Kueyen des Very Large Telescope zeigen: Dank des verwendeten Spektrographen UVES lag den Astronomen ein äußerst detailreiches Spektrum des Sterns vor, in dem die Linien von Thorium und Uran deutlich zu erkennen waren.

Die Astronomen konnten also sowohl Uran als auch Thorium für die Altersbestimmung verwenden und kombinierten diese zudem noch mit Daten der Elemente Europium, Osmium und Iridium. "Bis jetzt war es nicht möglich mehr als eine kosmische Uhr für einen Stern zu bestimmen", erzählt Frebel, "in diesem Stern konnten wir sechs Messungen durchführen." Das Ergebnis verblüfft: Die Daten ergaben, dass die "Uhren" von HE 1523-0901 seit 13,2 Milliarden Jahren ticken.

Da unser Universum aktuell auf ein Alter von 13,7 Milliarden Jahren geschätzt wird, bedeutet dies, dass dieser Stern in einer sehr frühen Phase im Leben unserer Milchstraße entstanden sein muss. Auch unsere Milchstraße selbst muss sich nach diesen Daten schon sehr früh nach dem Urknall gebildet haben.