Alte Gaswolke könnte ein Relikt der ersten Sterne im Universum sein

Schnappschuss aus einer Simulation der ersten Sterne im Universum. Er zeigt, wie die Gaswolke mit schweren Elementen angereichert worden sein könnte. (Image: Britton Smith, John Wise, Brian O'Shea, Michael Norman, and Sadegh Khochfar)
Schnappschuss aus einer Simulation der ersten Sterne im Universum. Er zeigt, wie die Gaswolke mit schweren Elementen angereichert worden sein könnte. (Image: Britton Smith, John Wise, Brian O'Shea, Michael Norman, and Sadegh Khochfar)

Wissenschaftler aus Australien und den USA haben eine entfernte, alte Wolke aus Gas entdeckt, die die Signatur der ersten Sterne enthalten könnte, welche sich im Universum gebildet haben. Die Arbeit wird kommende Woche in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht. Die Studie wurde von Dr. Neil Crighton und Professor Michael Murphy von der Swinburne University of Technology in Melbourne (Australien) sowie dem außerordentlichen Professor John O’Meara vom Saint Michael’s College in Colchester (Vermont, USA) durchgeführt. Professor O’Meara präsentierte die Ergebnisse am 7. Januar 2016 auf dem Treffen der Amercian Astronomical Society.

Die Gaswolke enthält einen extrem geringen Prozentsatz an schweren Elementen wie Kohlenstoff, Sauerstoff und Eisen – weniger als ein tausendstel des in der Sonne beobachteten Anteils. Sie liegt viele Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt und wird so beobachtet, wie sie nur 1,8 Milliarden Jahre nach dem Urknall aussah. Die Beobachtungen wurden mit dem Very Large Telescope (VLT) in Chile gemacht.

“Schwere Elemente entstanden nicht während des Urknalls, sondern wurden später von Sternen produziert”, sagte Dr. Neil Crighton, der leitende Wissenschaftler vom Centre for Astrophysics and Supercomputing an der Swinburne University of Technology. “Die ersten Sterne bestanden vollständig aus unberührtem Gas, und Astronomen vermuten, dass sie sich ganz anders bildeten als die Sterne heute.”

Die Forscher sagen, dass diese ersten Sterne – sogenannte Population-III-Sterne – schon kurz nach ihrer Entstehung in gewaltigen Supernovae explodierten und ihre schweren Elemente in der Form von Gaswolken in der Umgebung verteilten. Diese Wolken tragen damit eine Aufzeichnung der ersten Sterne und ihres Todes mit sich, und diese Aufzeichnung kann wie ein Fingerabdruck gelesen werden.

“Zuvor von Astronomen gefundene Gaswolken zeigen eine stärkere Anreicherung schwerer Elemente – wahrscheinlich wurden sie durch jüngere Sterngenerationen verschmutzt, was jede Signatur der ersten Sterne überdeckt”, sagte Crighton. “Dies ist die erste Gaswolke mit jenem geringen Anteil schwerer Elemente, der bei einer Wolke erwartet wird, welche nur von den ersten Sternen angereichert wurde”, sagte einer der Co-Autoren, Professor Michael Murphy von der Swinburne University of Technology.

Die Wissenschaftler hoffen, mehr dieser Systeme zu finden, wo sie die Mengenverhältnisse verschiedener anderer Elemente messen können. “Wir können das Verhältnis zweier Elemente in dieser Wolke messen – Kohlenstoff und Silizium. Aber der Wert dieses Verhältnisses belegt nicht eindeutig, dass er von den ersten Sternen angereichert wurde. Die spätere Anreicherung durch ältere Sterngenerationen ist auch denkbar”, sagte Professor John O’Meara vom Saint Michael’s College in Vermont (USA). “Wenn wir neue Wolken finden, in denen wir mehr Elemente registrieren können, werden wir in der Lage sein, das einzigartige Häufigkeitsmuster zu prüfen, welches wir von der Anreicherung durch die ersten Sterne erwarten.”

Quelle: http://www.ras.org.uk/news-and-press/news-archive/264-news-2016/2762-ancient-gas-cloud-may-be-a-relic-from-the-death-of-first-stars

(THK)

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