Astronomie : Die Mütter aller Sonnen

Weit weg heißt uralt. In einer mehr als 13 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie haben Astronomen jetzt Spuren der ersten Sterne gefunden.

Rot steht für Sauerstoff. Er ist die Spur von Sternen in einer fernen Galaxie.
Rot steht für Sauerstoff. Er ist die Spur von Sternen in einer fernen Galaxie.Foto: ESO

In einer fernen Galaxie haben Astronomen Hinweise auf die Entstehung der ersten Sternen-Generation überhaupt entdeckt. Bereits 250 Millionen Jahre nach dem Urknall müssen sich demnach dort die ersten Sonnen gebildet haben. Takuya Hashimoto von der Osaka Sangyo Universität und seine Kollegen berichten darüber im Fachblatt „Nature“.

Ein Glimmen von Sauerstoff

Die Wissenschaftler hatten mit dem internationalen Radioteleskop Alma in den chilenischen Anden die Galaxie namens MACS1149-JD1 beobachtet. Sie entdeckten ein schwaches Leuchten von Sauerstoff, wie die Europäische Südsternwarte Eso in Garching mitteilte. Daraus ließ sich die Distanz zu dieser Galaxie bestimmen. Sie ist demnach so weit entfernt, dass ihr Licht 13,3 Milliarden Jahre unterwegs war. Das ist fast die gesamte Zeit seit dem Urknall, der 13,8 Milliarden Jahre her ist.

„Wir sehen die Galaxie heute so, wie sie aussah, als das Universum erst 500 Millionen Jahre alt war», erläutert Ko-Autor Nicolas Laporte vom University College London in der Eso-Mitteilung. Der beobachtete Sauerstoff - der fernste, der bislang im Weltall nachgewiesen worden ist - muss noch in einer früheren Population von Sternen entstanden sein. Denn nach dem Urknall enthielt das Weltall zunächst fast nur Wasserstoff und Helium. Alle anderen chemischen Elemente werden durch Kernfusion in Sternen erzeugt. Zum Ende ihrer Existenz schleudern sie diese dann in die kosmische Umgebung.

Das Ende des Dunklen Zeitalters

„Wir sind also in der Lage, mit dieser Galaxie in eine noch frühere, völlig unbekannte Periode der kosmischen Geschichte einzutauchen“, erklärt Laporte. Aus Beobachtungen mit den Weltraumteleskopen „Hubble“ und „Spitzer“ leiten die Astrophysiker ab, dass sich die Helligkeit der Galaxie gut durch ein Modell erklären lässt, bei dem die ersten Sterne dort bereits 250 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden sind.

Damit nähern sich Astronomen der Erkundung einer „Kosmische Dämmerung“ benannten Epoche. Das Licht der ersten Sterne muss damals das „Dunkle Zeitalter“ des jungen Universums beendet haben. Ein anderes Forscherteam hatte kürzlich indirekte Hinweise darauf entdeckt, dass sogar schon 180 Millionen Jahre nach dem Urknall die allerersten Sonnen aufgeflammt sein könnten.

Wasserstoff schluckt Strahlung

Sie hatten im Echo des Urknalls, das als kosmische Hintergrundstrahlung das Weltall erfüllt, eine Art Schatten von Wasserstoff entdeckt. Dieser Wasserstoff muss durch das ultraviolette Licht von Sternen angeregt worden sein, so dass er Teile der kosmischen Hintergrundstrahlung verschlucken konnte, argumentierte das Team um Judd Bowman von der Arizona State University ebenfalls in "Nature". Der detaillierten Analyse zufolge muss dies bereits 180 Millionen Jahre nach dem Urknall geschehen sein. Gesehen haben die Forscher die ersten Sterne allerdings nicht, das war mit ihrer Beobachtungstechnik auch nicht möglich. Till Mundzeck, dpa

Hinweis: Im Vorspann des Textes stand zunächst zu lesen, dass die beobachtete Galaxie 13 Lichtjahre entfernt sei. Das ist zwar mit dem Fahrrad auch noch eine hübsche Strecke, aber in astronomischen Dimensionen nun wirklich eher um die Ecke. Es muss natürlich "13 Milliarden Lichtjahre" heißen.

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