Dunkle Materie, Dunkle Energie oder am besten gleich der Urknall selbst – vielen Astronomen kann ihr Forschungsfeld heute kaum ambitioniert genug sein. Dabei wird gern übersehen, dass ausgerechnet die vermeintlich banalsten Objekte im Kosmos in vielem noch völlig unerforscht sind und wertvolle Informationen liefern können: die Sterne im Weltall.
"Je genauer man sich die Sterne anguckt, desto mehr Überraschungen erlebt man. Als Naturwissenschaftler und Astronom unterliegt man ja immer dem Fehler, dass man glaubt, man weiß schon alles ganz genau. Aber je besser man aber nachguckt, desto mehr stellt man fest, dass man doch eben halt manchmal schief gelegen hat und deutlich mehr lernen kann."
Kaum jemand kann sich die Sterne so genau ansehen, wie Rolf Kudritzki. Der aus Deutschland stammende Forscher ist Direktor des Instituts für Astronomie auf Hawaii. Auf dem Vulkan Mauna Kea stehen dort einige der weltweit größten und leistungsstärksten Teleskope.
"Für meine Art von Forschung sind halt die Sterne, die am größten sind, am interessantesten. Das sind nämlich auch gleichzeitig die hellsten und leuchtkräftigsten. Wenn ich die chemische Zusammensetzung von anderen Galaxien untersuchen will, dann sind das die idealen Objekte, weil so eine Galaxie weit weg ist. Das heißt, alle Sterne darin sind sehr lichtschwach, weil sie so weit entfernt sind. Dann will ich unter denen halt die hellsten herausfinden, und die kann ich halt hernehmen und Spektren aufnehmen. Das sind die Überriesensterne."
Während Sterne wie unsere Sonne in fernen Galaxien schnell im Lichtergewirr untergehen, sind die hellsten Sterne dort unübersehbare Leuchttürme, die selbst über Distanzen von 100 Millionen Lichtjahren noch detailliert zu untersuchen sind. Dabei geht es nicht darum, diese Objekte nur zu sehen. Das Zauberwort lautet Spektroskopie: Dabei wird das Licht der Sterne in seine Wellenlängen zerlegt. Mithilfe des Spektrums lässt sich die chemische Zusammensetzung des Sterns bestimmen, seine Bewegung und einige seiner physikalischen Eigenschaften, etwa seine Rotation und eine mögliche Verformung. Aber bei solchen Beobachtungen stoßen selbst die Riesenteleskope an ihre Grenzen, erklärt Rolf Kudritzki.
"Manchmal muss man eine ganze Nacht integrieren. Das ist immer ein Kompromiss zwischen der Zeit, die man aufwenden muss, für die Beobachtung – Beobachtungszeit ist kostbar, eine Nacht an einem Zehn-Meter-Klasse-Teleskop hat einen Wert von 100.000 Dollar. Da überlegt man sich schon sehr genau, wie man seine Zeit verwendet. Das ist ein Kompromiss zwischen der Beobachtungszeit, die man aufwendet und der Qualität des Spektrums, die man erreichen will. Gängig sind so Belichtungszeiten von ein paar Stunden."
Weil sich dank moderner Instrumente zum Teil Hunderte von Sternen in einer Galaxie gleichzeitig beobachten lassen, lohnt sich dieser Aufwand für die Forscher. Plötzlich sehen die Astronomen unmittelbar, welche chemischen Stoffe in verschiedenen Bereichen ferner Galaxien vorkommen, wie sich die Galaxien bewegen und was ihnen in der Vergangenheit widerfahren ist. Dank solcher Beobachtungen erlebt die Stellarstronomie eine neue Blüte.
"Meine nächsten Projekte sind, die chemische Entwicklung von Galaxien mehr im Detail zu studieren als da bisher möglich war. Das ist ein ganz neues Gebiet, das ich da angefangen habe. Das ist jetzt erst möglich geworden mit diesen Teleskopen der jetzigen Generation. Jetzt gilt es, die ganze Sache im großen Stil anzuwenden und wirklich zu lernen, wie sich unsere großen Nachbargalaxien geformt haben und wie sie sich dann weiter chemisch entwickelt haben."
Mögen Sterne manchen Himmelsforschern heute fast etwas unfein erscheinen: Die Beobachtungen, die Rolf Kudritzki und seine Kollegen durchführen, sind unerlässlich. Denn die Sterne sind der Schlüssel, um große Galaxien und schließlich den Aufbau und die Entwicklung des gesamten Kosmos’ zu verstehen – und damit auch die Vergangenheit der Sonne und unserer Erde im Weltall.
"Je genauer man sich die Sterne anguckt, desto mehr Überraschungen erlebt man. Als Naturwissenschaftler und Astronom unterliegt man ja immer dem Fehler, dass man glaubt, man weiß schon alles ganz genau. Aber je besser man aber nachguckt, desto mehr stellt man fest, dass man doch eben halt manchmal schief gelegen hat und deutlich mehr lernen kann."
Kaum jemand kann sich die Sterne so genau ansehen, wie Rolf Kudritzki. Der aus Deutschland stammende Forscher ist Direktor des Instituts für Astronomie auf Hawaii. Auf dem Vulkan Mauna Kea stehen dort einige der weltweit größten und leistungsstärksten Teleskope.
"Für meine Art von Forschung sind halt die Sterne, die am größten sind, am interessantesten. Das sind nämlich auch gleichzeitig die hellsten und leuchtkräftigsten. Wenn ich die chemische Zusammensetzung von anderen Galaxien untersuchen will, dann sind das die idealen Objekte, weil so eine Galaxie weit weg ist. Das heißt, alle Sterne darin sind sehr lichtschwach, weil sie so weit entfernt sind. Dann will ich unter denen halt die hellsten herausfinden, und die kann ich halt hernehmen und Spektren aufnehmen. Das sind die Überriesensterne."
Während Sterne wie unsere Sonne in fernen Galaxien schnell im Lichtergewirr untergehen, sind die hellsten Sterne dort unübersehbare Leuchttürme, die selbst über Distanzen von 100 Millionen Lichtjahren noch detailliert zu untersuchen sind. Dabei geht es nicht darum, diese Objekte nur zu sehen. Das Zauberwort lautet Spektroskopie: Dabei wird das Licht der Sterne in seine Wellenlängen zerlegt. Mithilfe des Spektrums lässt sich die chemische Zusammensetzung des Sterns bestimmen, seine Bewegung und einige seiner physikalischen Eigenschaften, etwa seine Rotation und eine mögliche Verformung. Aber bei solchen Beobachtungen stoßen selbst die Riesenteleskope an ihre Grenzen, erklärt Rolf Kudritzki.
"Manchmal muss man eine ganze Nacht integrieren. Das ist immer ein Kompromiss zwischen der Zeit, die man aufwenden muss, für die Beobachtung – Beobachtungszeit ist kostbar, eine Nacht an einem Zehn-Meter-Klasse-Teleskop hat einen Wert von 100.000 Dollar. Da überlegt man sich schon sehr genau, wie man seine Zeit verwendet. Das ist ein Kompromiss zwischen der Beobachtungszeit, die man aufwendet und der Qualität des Spektrums, die man erreichen will. Gängig sind so Belichtungszeiten von ein paar Stunden."
Weil sich dank moderner Instrumente zum Teil Hunderte von Sternen in einer Galaxie gleichzeitig beobachten lassen, lohnt sich dieser Aufwand für die Forscher. Plötzlich sehen die Astronomen unmittelbar, welche chemischen Stoffe in verschiedenen Bereichen ferner Galaxien vorkommen, wie sich die Galaxien bewegen und was ihnen in der Vergangenheit widerfahren ist. Dank solcher Beobachtungen erlebt die Stellarstronomie eine neue Blüte.
"Meine nächsten Projekte sind, die chemische Entwicklung von Galaxien mehr im Detail zu studieren als da bisher möglich war. Das ist ein ganz neues Gebiet, das ich da angefangen habe. Das ist jetzt erst möglich geworden mit diesen Teleskopen der jetzigen Generation. Jetzt gilt es, die ganze Sache im großen Stil anzuwenden und wirklich zu lernen, wie sich unsere großen Nachbargalaxien geformt haben und wie sie sich dann weiter chemisch entwickelt haben."
Mögen Sterne manchen Himmelsforschern heute fast etwas unfein erscheinen: Die Beobachtungen, die Rolf Kudritzki und seine Kollegen durchführen, sind unerlässlich. Denn die Sterne sind der Schlüssel, um große Galaxien und schließlich den Aufbau und die Entwicklung des gesamten Kosmos’ zu verstehen – und damit auch die Vergangenheit der Sonne und unserer Erde im Weltall.