Nach dem Urknall bestand die Materie im Universum fast ausschließlich aus Wasserstoff- und Heliumatomen. Diese leichten Elemente wurden erst später durch Fusionsreaktionen in den nuklearen Brennöfen von Sternen in all die anderen (so genannten “schweren”) Elemente umgewandelt, die man heute im Kosmos findet. Astronomen wissen aber, dass der Sternentstehungsprozess diesen schweren Elementen zumindest heutzutage wichtige Rollen zukommen lässt, beispielsweise bei dem Kollaps einer prä-stellaren Wolke bis die ersten nuklearen Reaktionen zünden können. Wie also entstanden die ersten Sterne und wie sahen die nachfolgenden Sterngenerationen aus?
Der aktuellen Theorie zufolge musste die erste Sterngeneration sehr massereich sein (etwa 100 Sonnenmassen), um die ersten nuklearen Fusionsreaktionen zu zünden. Wenn diese Sterne als Supernovae starben, impften sie das umgebende Gas mit chemisch angereichertem Material, das die Geburt einer ersten Generation von weniger massereichen aber langlebigeren Sternen ermöglichte. Einige dieser Sterne leuchten heute immer noch. Astronomen beobachten sie als Sterne, die vergleichsweise arm an schweren Elementen sind, weil sie im Gegensatz zu heute entstehenden Sternen nur eine (oder wenige) Supernova-Generationen nutzen konnten, um ihre elterlichen Wolken anzureichern. Durch die Untersuchung dieser überlebenden massearmen Sternen, die arm an schweren Elementen sind, sind Wissenschaftler in der Lage, Theorien zu überprüfen und die Bedingungen zu messen, die im frühen Universum herrschten.
Die Astronomin Anna Frebel vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) und sieben Kollegen haben eine Vergleichsstudie von 20 Schlüsselelementen in 16 Sternen der äußeren Regionen der Milchstraße beendet, die arm an schweren Elementen sind – einige von ihnen besitzen (verglichen mit Wasserstoff) fast 10.000 Mal weniger schwere Atome als in der Sonne vorhanden sind. Sie fanden gute Übereinstimmungen mit der Theorie, aber entdeckten, dass es verschiedene, einzigartige Typen solcher Sterne gibt, abhängig von den Mengen an Eisen, Lithium oder anderen Elementen. Ihre Ergebnisse helfen nicht nur, die Modelle zu bestätigen sondern fungieren auch als Test für neue Softwareprogramme, die eine effizientere Suche nach den gealterten Überresten dieser frühesten Sterne im Universum ermöglichen.
Quelle: http://www.cfa.harvard.edu/news/2011/su201150.html
(THK)
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