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Freitag, 19. Februar 2010

Astronomen entdecken älteste primitive Sterne

Die Zwerggalaxie Fornax | Copyright: ESO/Digitized Sky Survey

Groningen/ Niederlande - Ein internationales Astronomenteam hat an der Europäischen Südsternwarte (ESO) in der chilenischen Atacama-Wüste die bislang ältesten Sterne außerhalb unserer Galaxie, der Milchstraße, entdeckt. Mit einem Alter von rund 13,7 Milliarden Jahren sind die Himmelskörper schon unmittelbar nach dem Urknall entstanden und sind damit nach bisheriger Lehrmeinung fast so alt, wie das Universum selbst.

Dem Team um Else Starkenberg vom Astronomischen Institut der Universität von Groningen gelangen die Aufnahmen der Ur-Sterne mit verbesserten Aufnahmemöglichkeiten des FLAMES-Instruments am "Very Large Telescope" (VLT), da sonst die alten und primitiven Sterne kaum zwischen den sonstigen Sternen zu erkennen wären.

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Primitive Sterne weisen weniger als ein Tausendstel der chemischen Elementen unserer Sonne auf, die schwerer sind als Wasserstoff und Helium, und werden aus diesem Grund auch "extrem metallarme Sterne" genannt. Sie gehören zur ersten Generation von Sternen im nahen Universum, sind für gewöhnlich nur sehr schwer zu finden und wurden bislang meist nur innerhalb der Milchstraße selbst entdeckt.

Laut den derzeitig akzeptierten kosmologischen Modellen entstehen größere Galaxien, wie etwa auch die Milchstraße, durch die Verschmelzung von kleineren Galaxien. Die Population von extrem metallarmen, bzw. primitiven Sternen sollte also schon in den einstigen Zwerggalaxien bestanden haben und ähnliche Populationen müssten dann auch in anderen bekannten Zwerggalaxien zu finden sein.

"Bislang waren die Hinweise auf die Existenz solcher Sterne jedoch sehr spärlich", erläutert Giuseppina Battaglia. "Umfangreiche Untersuchungen der letzten Jahre zeigten keine Übereinstimmungen zwischen den ältesten Sternpopulationen in der Milchstraße und in den Zwerggalaxien. So etwas war nach den gängigen kosmologischen Modellen aber eigentlich nicht zu erwarten.“


Bereits zuvor hatten die Forscher im Rahmen des "Dwarf galaxies Abundances and Radial-velocities" (DART) systematisch nach solchen Sternen außerhalb der Milchstraße gesucht. Die Galaxien Fornax (s. Abb.), Sculptor, Sextans und Carina sind durchschnittlich 300.000 Lichtjahre von unserer Erde entfernt – was dem dreifachen Durchmesser unserer Milchstraße entspricht. Aufgrund der großen Entfernung ließen sich damals jedoch nur die groben Eigenschaften jedes Spektrums abbilden.

In ihrer aktuellen Studie haben die Wissenschaftler um Starkenberg die bislang gemessenen Spektren mit Computersimulationen verglichen und dabei festgestellt, dass die chemischen Fingerabdrücke normaler "metallarmer Sterne" und "extrem metallarmer Sterne" sich nur gering voneinander unterscheiden, deutlich weniger als angenommen, weshalb man sie zuvor einfach nicht erkannt hatte.

Mit dem UVES-Instrument am "Very Large Telscope" haben die Astronomen nun einige der bisherigen Kandidaten erneut ins Visier genommen und konnten nun sehr viel deutlichere Spektren gewinnen. "Bislang lagen uns nur undeutliche Fingerabdrücke aus dieser Zeit vor. Die neuen Aufnahmen sind im Vergleich dazu wie Fingerabdrücke unter dem Mikroskop" zeigt sich auch Vanessa Hill von den neuen Ergebnissen fasziniert. "Leider können auf diese Weise nur eine kleine Anzahl von Sternen untersucht werden, da die Methode sehr zeitaufwendig ist."

Die neuen Daten bestätigen, dass sich die Materie einiger der extrem metallarmen Sterne tatsächlich nahezu im Urzustand befindet. "Unter den extrem metallarmen Sternen, die wir in diesen Zwerggalaxien neu entdeckt haben, gibt es drei, bei denen die relative Häufigkeit der schwereren chemischen Elemente zwischen nur 1/10.000 und 1/3.000 von den Werten liegt, die wir bei unserer Sonne beobachten. Der Rekordhalter unter diesen Sternen ist wohl der urtümlichste Stern, den wir derzeit außerhalb unserer Milchstraße kennen“, erklärt Martin Tafelmeyer.

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / eso.org
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