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Älteste Sterne: Auf der Spur der Sterngreise

POP-II-Sterne sind metallärmere ältere Sterne, die in der Regel im kugelförmigen galaktischen Halo aber auch im galaktischen Zentrum gefunden werden. Die ältesten Sterne, die stellare Archäologen in der Milchstraße aufgespürt haben gehören der Population II an.

Der Augenblick, in dem der erste Stern im Universum aufleuchtete, war der Beginn einer Milliarden Jahre dauernden Entwicklung. In dieser Zeit gewann der sichtbare Kosmos mit seinen Sternen, Sternhaufen und Galaxien sein heutiges Aussehen. Damals aber herrschte weithin Finsternis. Nur Wolken aus Wasserstoff, Helium und ein wenig Silizium waberten durchs All. Erst als sie sich an manchen Orten zusammenballten, entstanden die erforderlichen Dichten und Temperaturen, bei denen die Kernfusion zündete und die werdenden Sterne ihr Licht in den Kosmos schicken konnten.
Indem sie "Zeitzeugen" jener Epoche befragen, haben Forscher wie die Astrophysikerin Anna Frebel mittlerweile gelernt, diese Frühzeit unseres Universums genauer zu erkunden. In ihrem Beitrag „Auf der Spur der Sterngreise“in der aktuellen Ausgabe von Spektrum der Wissenschaft berichtet die gebürtige Göttingerin nun über ihr Spezialgebiet, die stellare Archäologie. Auf diesem Gebiet hält sie sogar einen ungewöhnlichen Rekord: Gemeinsam mit ihrem Team entdeckte sie vor wenigen Jahren HE 1327-2326, den wohl ältesten bekannten Stern in der Milchstraße.

Verraten hatte sich die über 13 Milliarde Jahre alte Sonne dadurch, dass in ihrer Atmosphäre praktisch kein Eisen nachzuweisen war. Dies aber ist ein Hinweis darauf, dass sie vor allem aus leichten Elementen besteht, also aus einer Zeit stammt, in der das interstellare Medium noch „jungfräulich“ war. Mit schwereren Elementen reicherten sich die ursprünglichen Materiewolken nämlich erst allmählich an. Sie mussten zunächst in heißen Sonnen erbrütet werden, um dann, sobald diese am Ende ihres Lebens als Supernova explodierten, in den Raum hinausgeschleudert zu werden.

Dank der immer zahlreicher werdenden Funde uralter Sterne ist es nun möglich, die Entwicklung der ersten Sterne genauer nachzuvollziehen, ebenso wie die der nachfolgenden Sterngenerationen, die unter chemisch völlig veränderten Bedingungen stattfand. Damit erhellen Wissenschaftler das Ende der Dunklen Ära im Universum und zeichnen zudem die Geschichte der chemischen Evolution des Kosmos nach. Nicht zuletzt aber helfen stellare Archäologen sogar bei der Beantwortung wichtiger kosmologischer Fragen.
Denn die Sterngreise bieten auch die Möglichkeit, mittels einer von allen anderen Verfahren unabhängigen Methode Untergrenzen für das Alter des Universums festzulegen.

Quelle: Spektrum der Wissenschaft, 9/2008 September 2008