Außen alt, innen jung

Die Milchstraße besteht aus mehreren Bausteinen: einer hellen flachen Scheibe mit einem Durchmesser von 120.000 Lichtjahren, in der die Spiralarme liegen, dem inneren, gewölbten Bereich, auf Englisch ?Bulge? genannt, und dem relativ sternenarmen, kugelförmigen Halo (griechisch für ?Lichthof?). Dieser Bereich hat einen Durchmesser von 165.000 Lichtjahren. Beobachtungen deuten darauf hin, dass Galaxien wie die Milchstraße kurz nach der Entstehung des Universums an Größe zulegten, indem kleinere Fragmente nach und nach verschmolzen und zu größeren Einheiten heranwuchsen.

Der beste Ort, um nach Hinweisen auf diesen Prozess zu suchen, ist nach Meinung vieler Forscher der Halo der Milchstraße. Denn dort befinden sich relativ viele alte Sterne, die während der Geburt der Galaxie entstanden. Einige finden sich in gut hundert sogenannten Kugelsternhaufen, andere gehören keiner Gruppe an. Bislang war es allerdings schwierig, das Alter dieser ersten Sternengeneration genau zu bestimmen, weil sie nur schwach leuchten und sich bestimmte Eigenschaften daher nur schwer bestimmen ließen.

Kalirai ging daher einen neuen Weg, um das Alter der Sterne im Halo zu ermitteln: Statt die Sterne selbst zu beobachten, untersuchte er vier Weiße Zwerge in der näheren Umgebung der Sonne, die zur Halo-Population gehören. Weiße Zwerge sind die Überreste normaler Sterne wie der Sonne, die ihren Kernbrennstoff verbraucht haben und nach einer Nova- oder Supernova-Explosion nach und nach auskühlen.

Kalirai konzentrierte sich dabei auf Weiße Zwerge, die gerade neu entstanden waren. Die vier Exemplare aus dem Halo verglich er mit anderen neuen weißen Zwergen aus dem Kugelsternhaufen Messier 4. Kugelsternhaufen sind Ansammlungen von einigen Tausend relativ alten Sternen im Halo der Milchstraße, deren Alter sich recht gut ermitteln lässt. Viele entstanden vor 13,5 Milliarden Jahren, die letzten vor etwa elf Milliarden Jahren. Messier 4 ist ungefähr 12,5 Milliarden Jahre alt. Der Vergleich ergab, dass die Vorgängersterne der Weißen Zwerge im Halo deutlich jünger sind als die meisten Kugelsternhaufen: Sie wurden vor 11,4 Milliarden Jahren geboren.

Der Forscher vermutet, dass der Halo der Milchstraße aus zwei Bereichen besteht: Einem äußeren Teil, in dem sich Sterne befinden, die älter als die Milchstraße selbst sind, und einem inneren Teil, zu dem die vier jetzt datierten Sterne gehören. Diese jüngeren Sterne entstanden, als die Proto-Milchstraße langsam heranwuchs, indem sie sich weitere Gaswolken einverleibte. In den Bereichen, in dem sich die Materie verdichtete, wurden dann neue Sterne geboren.