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Astronomen entdecken Sternenfossil aus der Frühzeit des Universums

Astronomie|Physik

Astronomen entdecken Sternenfossil aus der Frühzeit des Universums
Ein internationales Astronomenteam hat in den Außenbezirken unserer Milchstraße einen „metallarmen“ Stern entdeckt, den es ? glaubt man den gängigen Theorien ? so eigentlich nicht geben dürfte. Er ist vermutlich ein Fossil, das bereits eine Milliarde Jahre nach dem Urknall entstand. Norbert Christlieb von der Hamburger Sternwarte und seine Kollegen stellen ihre Entdeckung in der Fachzeitschrift Nature vor (Bd. 419, S. 904).

Alle chemischen Elemente mit Ausnahme von Wasserstoff, Helium und geringen Teilen von Lithium sind im Innern von Sternen durch Kernfusion entstanden. Nachdem die ersten Sterne ihr Lebensende erreicht hatten und beispielsweise als Supernova explodierten, wurden die in ihrem Inneren „gekochten“ schweren Elemente ins All geschleudert und dienten als Rohstoff für die nächste Sternengeneration. Astronomen nennen alle chemischen Elemente, die schwerer als Helium sind ? die Chemiker mögen es ihnen verzeihen ? „Metalle“.

Bisher war kein Stern entdeckt worden, dessen Metallanteil weniger als ein Zehntausendstel des Metallanteils unserer Sonne beträgt. Viele Astronomen nahmen daher an, dass von den ersten Sternen, die sich kurz nach dem Urknall bildeten und deshalb zunächst nur aus Wasserstoff und Helium bestanden, keiner bis heute überlebte. Nach den gängigen Theorien handelte es sich dabei um sehr massereiche Sterne, die nur eine kurze Lebensdauer hatten.

Der nun von Christlieb und seinen Kollegen in unserer eigenen Milchstraße entdeckte Stern HE0107-5240 enthält zwanzigmal weniger Metall als die bisherigen Negativrekordhalter und besitzt eine Masse von vier Fünftel der Sonnenmasse. Damit ist dieser Stern relativ massearm und hat somit eine lange Lebensdauer. Aufgrund seines niedrigen Metallgehalts muss er zu einer Zeit entstanden sein, als das „Urgas“ noch fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium bestand ? vermutlich bereits eine Milliarde Jahre nach dem Urknall. Zum Vergleich: Unser Universum ist heute etwa dreizehn Milliarden Jahre alt.

Überraschend ist allerdings, dass der Stern trotz des insgesamt niedrigen Gehalts an schweren Elementen einen relativ hohen Anteil an Kohlenstoff und Stickstoff aufweist. Das ist auch bei vielen der anderen bisher entdeckten metallarmen Sterne der Fall. Da man von einigen dieser Sterne weiß, dass sie Teil eines Doppelsternsystems sind, glaubt Catherine Pilachowski von der Indiana-Universität, dass alle ursprünglich einen massereichen Begleiter hatten und dass dieser sie nach seinem vorzeitigen Ableben mit diesen Elementen „geimpft“ hat.

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