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Methusalem der Milchstraße

Astronomie. - Wie alt sind eigentlich die Sterne? Diese Frage ist alles andere als leicht zu beantworten. Denn es gibt ''blutjunge'' Sterne, die noch nicht mal eine Million Jahre auf dem Buckel haben. Und es gibt Gestirne, die mit ihren geschätzten zwölf Milliarden Jahren fast so alt sind wie der Kosmos selbst. Solch einen stellaren Methusalem haben Hamburger Astronomen nun in der Milchstraße entdeckt - den ältesten bislang bekannten Himmelskörper. Sie beschreiben ihre Entdeckung in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature.

    Von Frank Grotelüschen

    Am Anfang war der Urknall. Er markiert den Beginn des Universums. Damals, vor schätzungsweise 15 Milliarden Jahren, konzentrierte sich sämtliche Energie und Materie in einem Punkt, um dann mit ungeheurer Geschwindigkeit zu expandieren. So jedenfalls stellen sich die Astronomen die Geburt des Weltalls vor. Und Fachleute wie Dieter Reimers glauben auch zu wissen, wann sich die ersten Sterne bildeten.

    Als das Universum drei Minuten war, sind die Elemente Wasserstoff und Helium entstanden. Das Universum kühlt ab unter Expansion. Und wenn es hinreichend weit abgekühlt ist, dann kann sich dieses Gas zusammenballen. Und dort müssen wir uns vorstellen, dass nach etwa einer Milliarde Jahre die ersten Sterne entstanden sind.

    Diese Sterne der ersten Generation waren fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium zusammengesetzt, so Reimers, Astronomieprofessor an der Universität Hamburg. In ihrem Inneren aber sorgte die Kernfusion dafür, dass leichte Atomkerne zu schweren verschmolzen. Auf diese Weise erbrüteten die Sterne im Laufe der Zeit Elemente wie Kohlenstoff, Sauerstoff und Silizium. Am Ende ihres Lebens erzeugten sie dann weitere Elemente, Gold etwa, Blei und auch Uran.

    Am Ende des Lebens eines massereichen Sternes findet ein Kollaps statt. Das ist verbunden mit einer Supernova-Explosion. Und in dieser Supernova-Explosion werden die schweren Elemente in großer Zahl erzeugt.

    Mit enormer Wucht schleudert die Supernova die Elemente ins All. Sie vermischen sich mit Gaswolken und verdichten sich zu neuen Sternen. Die explodieren später auch wieder und spucken neue schwere Elemente in die Weiten des Kosmos - und so weiter. Das bedeutet, dass wir alle aus der Asche von Sternen bestehen - eine durchaus romantische Vorstellung. Die Hamburger Astronomen aber interessierte etwas anderes.

    Man hatte immer die Hoffnung gehabt, man wird vielleicht noch mal einen Stern aus der ersten Generation finden, quasi einen reinen Wasserstoff-Helium-Stern. Die Lebensdauern der Sterne sind so lang, die müssten noch da sitzen.

    Große Sterne brennen heftiger als kleine und sind deshalb rasch ausgebrannt. Die kleinen Sterne aber, die kurz nach dem Urknall entstanden, müssten - so die These - bis heute überdauert haben. Ein solcher Stern setzt sich fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium zusammen; metallarm - so heißt er im Fachjargon. Reimers´ Mitstreiter Norbert Christlieb machte sich auf die Suche nach solch einem metallarmen Stern. Das Problem:

    Da diese Sterne sehr selten sind, muss man eine größere Menge auf solche Eigenschaften hin durchmustern. Das geht eigentlich nur mit Weitwinkelteleskopen.

    Mit so einem Weitwinkelteleskop schossen Reimers und Christlieb 400 Bilder und nahmen die Spektren von 12 Millionen Objekten auf. Dann wählte Christlieb die 8000 viel versprechendsten Aufnahmen aus und nahm sie mit größeren Teleskopen genauer unter die Lupe. Eine Fleißarbeit, die sich lohnen sollte. Denn HE 0107-5240, ein äußerst lichtschwacher Geselle im Sternbild Phoenix, rund 36.000 Lichtjahre entfernt, stellt einen neuen Rekord in Sachen Metallarmut auf. Sein Metallgehalt ist 20 Mal kleiner als der des alten Rekordhalters und gar 200.000 Mal kleiner als der Metallgehalt der Sonne. Eine genaue Altersschätzung ist zwar schwierig. Klar ist aber, dass er auf jeden Fall uralt ist - ein Tattergreis unter den Sternen.

    Ich hätte keine Probleme damit zu wetten, dass er älter als zwölf Milliarden Jahre ist.

    Laut Reimers müssen manche Theoretiker ihre Modelle nun überarbeiten. Sie hatten vermutet, dass nach dem Urknall ausschließlich große, kurzlebige Sterne entstanden waren und keine kleinen, langlebigen wie der jetzt entdeckte.

    Und das ist natürlich ein Hoffnungszeichen: Wenn wir einen gefunden haben, dann gibt's mehr davon. Dann müsste es eigentlich sehr viele davon geben.

    Sollten sich tatsächlich noch mehrere Sternengreise in der Milchstraße herumtreiben, so könnten die Astronomen sie genau analysieren und dadurch die Entstehung unserer Galaxie besser verstehen. Schließlich waren die alten Gesellen ja mit dabei, als sich vor neun Milliarden Jahren die Milchstraße formte.