Forschung : Blick ins Dunkle Zeitalter des Universums

Fernstes kosmisches Objekt aller Zeiten entdeckt. Mehr als 13 Milliarden Jahre brauchte die Strahlung eines explodierten Sterns um die Erde zu erreichen – und übertrifft damit den bisherigen Entfernungsrekord um 150 Millionen Lichtjahre.

Rainer Kayser

 Der am 23. April dieses Jahres von dem amerikanisch-europäischen Satelliten-Observatorium Swift registrierte Gammastrahlungsausbruch bietet den Astronomen erstmalig einen Blick in das sogenannte Dunkle Zeitalter des Kosmos, die Epoche zwischen dem Urknall und dem Aufleuchten der ersten Sterne. Im Fachblatt „Nature“ berichten zwei Forscherteams von den Beobachtungen, mit denen sie die Rekordentfernung des Strahlungsausbruchs messen konnten.

Demnach fand die Explosion 630 Millionen Jahre nach dem Urknall statt. „Es ist erstaunlich, dass es im Universum bereits so früh massereiche Sterne gab, die in dieser Weise explodieren konnten“, erklärt Alberto Fernandez-Soto von der Universität Valencia, ein spanischer Astronom, der an den Nachbeobachtungen der Explosion beteiligt war.

Zu Gammastrahlungsausbrüchen kommt es, wenn extrem massereiche Sterne ihren Vorrat an nuklearem Brennstoff aufgebraucht haben und kollabieren. Übersteigt ihre Masse einen Grenzwert von etwa dem Zwanzigfachen unserer Sonne, entsteht kein Neutronenstern, sondern ein Schwarzes Loch. Bei dieser Katastrophe bilden sich durch Rotation und Magnetfelder über den Polen des sterbenden Sterns Strahlen („Jets“), in denen ein Teil der Materie mit hoher Geschwindigkeit ins All ausgestoßen wird.

Rund 400 Millionen Jahre nach dem Urknall hatte sich der Kosmos so weit abgekühlt, dass sich aus Protonen und Elektronen neutrale Wasserstoffatome bilden konnten. Erst danach konnten die ersten Sterne entstehen – und mit ihrer Strahlung das Gas zwischen den Galaxien erneut ionisieren, also den Wasserstoffatomen ihre Elektronen entreißen. Der Gammaausbruch vom 23. April bietet den Astronomen erstmals einen Einblick in diese Epoche, die bis etwa 900 Millionen Jahre nach dem Urknall andauerte.

Überraschenderweise unterscheidet sich das Nachleuchten der fernen Explosion nicht von Gammaausbrüchen in geringeren Entfernungen, also jüngeren Ereignissen. Das spricht nach Ansicht der Astronomen dafür, dass es sich bei dem explodierten Objekt nicht um einen Stern der allerersten Generation im Kosmos gehandelt hat. Die Forscher hoffen deshalb, Gammaausbrüche mit noch größeren Entfernungen, sprich noch ältere Katastrophen dieser Art, zu finden. 

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