Die Epochen unserer Milchstraße

News: Die Epochen unserer Milchstraße

Astronomen sind schon länger auf der Fährte der Evolution unserer Milchstraße. Dabei versuchen sie, einzelne Generationen von Sternen zu erkennen und diese chronologisch einzuordnen. Bisher gelang es ihnen jedoch nur, ein paar Generationen von jüngeren Sternen in eine sichere Abfolge zu bringen. Neue Beobachtungen ermöglichen nun die Chronologie zu vervollständigen: Spuren von seltenen, schweren Elementen in alten Sternen führten zu einer sicheren Unterteilung der Geschichte unserer Galaxis in einzelne Epochen.

Sterne sind wie Fabriken zur Herstellung schwerer Elemente: In ihrem Inneren verwandelt ein ständiges Bombardement von Neutronen die Elemente, die leichter als Eisen sind, in schwerere Elemente, wie beispielsweise Barium, Europium, Strontium, Yttrium und Zirkonium. Die Gesamtproduktion eines Sterns an diesen Elementen hängt aber stark von seiner Masse ab: Große massereiche Sterne sind heißer und erzeugen schneller schwere Elemente als kleine Sterne.

Jede Generation von Sternen formt sich aus reinem Gas und den Resten von älteren, explodierten Sternen – inbegriffen das Erbe an schweren Elementen. Daher können Astronomen die ungefähre zeitliche Abfolge, in der Sterne entstanden sind, an den Anteilen dieser Elemente ablesen. Bisher konnte dieses Verfahren aber nur für wenige Generationen von jüngeren Sternen genutzt werden. In älteren Sternen der Milchstraße haben sich die schweren Elemente von vielen früheren Generationen angereichert, so dass ihre Charakteristika undeutlich sind. Jetzt hat ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Catherine Pilachowski während mehrjähriger Beobachtungen am Kitt Peak National Observatory bei Tucson sechs Dutzend alter Sterne entdeckt, die Spuren von schweren Elementen der ersten Stern-Generation unserer Milchstraße aufweisen (Astrophysical Journal vom 20. November 2000).

Die Astronomen konnten trotz der extrem schwachen Leuchtkraft die Elementhäufigkeiten der Sterne bestimmen und damit die dreizehn Milliarden Jahre alte Geschichte unserer Galaxis in fünf Zeitabschnitte unterteilen: die prästellare Epoche, die Epoche der sehr massereichen Sterne, die Europium-Epoche, die Epoche der doppelten Schalen und die Eisen-Epoche.

"Es gab zwar schon früher ähnliche Behauptungen," sagt Andy McWilliams von den Carnegie Observatories in Pasadena, "aber diese Menge von neu beobachteten Sternen lässt keine Zweifel an der Einteilung mehr zu." Eines Tages wollen die Astronomen die "Fingerabdruck"-Methode dazu benutzen, den Stand der Evolution von fernen Galaxien zu bestimmen. Aber, wie Pilachowski meint, werden sie für solche Unternehmungen auf die nahe Generation von Zehn-Meter-Teleskopen warten müssen.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 8.11.2000
"Die komplizierte Geburt der Sterne"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 6.10.2000
"Eine Wiege für Sterne"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 20.8.2000
"Galaxien sind älter als gedacht "
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 18.4.2000
"Leichte Sterne sterben mit viel Getöse"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)