Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
Ein lichtschwacher Stern ist in der südlichen Milchstraße entdeckt worden, der nahezu nur aus Wasserstoff und Helium besteht, mit nur 1/200.000 an schwereren Elementen als in der Sonne. ESO VLT
Nach dem Urknall bestand die Materie im Universum so gut wie nur aus Wasserstoff- und Heliumatomen. Erst später, nach erfolgten Fusionsreaktionen in den Kernschmelzöfen der Sterne, wandelten sich diese leichten Elemente in all die anderen (sogenannten „schweren“) Elemente um, die im heutigen Kosmos zu finden sind. Aber die Astronomen wissen, daß beim Ablauf der Sternentstehung, zumindest heute, diese schweren Elemente eine wichtige Rolle spielen; sie helfen zum Beispiel dabei, die prästellare Wolke kollabieren zu lassen, bis die ersten Kernreaktionen gezündet werden können. Wie bildeten sich aber dann die ersten Sterne und wie sahen die nachfolgenden Sterngenerationen aus?
Gemäß der heutigen Theorie musste die erste Sterngeneration sehr massereich sein, ungefähr 100-mal massereicher als unsere Sonne, um die ersten Kernfusionsreaktionen auszulösen. Als diese Sterne in Supernovae vergingen, führten sie dem umgebenden Gas das mit chemischen Elementen angereicherte Material zu; dies ermöglichte die Entstehung einer ersten Generation masseärmerer und langlebigerer Sterne. Noch heute leuchten einige dieser Sterne. Astronomen beobachten sie als Sterne mit vergleichsweise geringem Anteil an schweren Elementen, da es im Gegensatz zu den vor Kurzem entstandenen Sternen für sie nur eine (oder wenige) Generationen an Supernovae gab, die ihre Geburtswolken mit schweren Elementen anreicherten. Durch die Untersuchung dieser uralten Sterne geringer Masse und fehlender schwerer Elemente können Forscher Theorien testen und die Bedingungen im frühen Universum messen.
Die CfA-Astronomin Anna Frebel hat mit sieben Kollegen eine umfassende Untersuchung über zwanzig zentrale Elemente in sechzehn Sternen mit geringem Anteil schwerer Elemente in den äußeren Bereichen der Milchstraße abgeschlossen; einige der Sterne weisen nahezu zehntausend Mal weniger schwere Atome (im Vergleich zu Wasserstoff) als die Sonne auf. Sie fanden eine gute Übereinstimmung mit der Theorie, entdeckten aber, daß es allem Anschein nach mehrere, chemisch unterschiedliche Arten solch defizitärer Sterne gibt; die Art hängt zum Beispiel von der Menge an Eisen, Lithium oder anderen Elementen ab. Die Ergebnisse helfen nicht nur, die Modelle zu stützen, sondern dienen als Test für neue Software-Werkzeuge, die eine effizientere Suche nach alten Überresten der frühesten Sterne im Universum ermöglichen wird.
