"Wir messen das Licht von Galaxien"
10.08.12 – Udo Flohr
Der Astronom Aaron Robotham spricht im TR-Interview über die Frage, wie man Sterne am besten zählt.
Robotham lehrt extragalaktische Astronomie an der Uni St Andrews in Schottland. Er ist wissenschaftlicher Koordinator des Projekts "Galaxy and Mass Assembly", das ein 3D-Modell des Universums erstellt.
Technology Review: Herr Robotham, ist es schwierig, die Sterne zu zählen?
Aaron Robotham: Ja, weil man dazu erst einige Annahmen über das Universum treffen muss – zum Beispiel ob es endlich ist oder nicht. Außerdem sehen wir – da das Licht so lange unterwegs war – in seinen weit entfernten Abschnitten Sterne, die es gar nicht mehr gibt. Umgekehrt können wir die Sterne, die heute dort existieren, noch gar nicht beobachten. Und im Zentrum des Universums waren Photonen bis circa 380.000 Jahre nach dem Urknall in einem heißen Plasma gefangen und konnten deshalb nicht zu uns reisen. Dieser kugelförmige Bereich, außerhalb dessen das Universum erst durchsichtig wird, macht etwa drei Prozent unseres beobachtbaren Universums aus.
TR: Und wie zählen Sie die Sterne?
Robotham: Wir messen das Licht von Galaxien, analysieren dessen Spektrum und nutzen Modelle, um einzuschätzen, welche Arten von Sternen dieses Licht produziert haben. Daraus können wir ihre Anzahl errechnen. Der Prozess verursacht allerdings Ungenauigkeiten von fast 50 Prozent.
TR: Zu welchem Ergebnis kommt Ihre Zählung?
Robotham: Gehen wir davon aus, dass wir ein endliches Universum haben, und beschränken wir uns auf den Teil, den wir beobachten können, dann gibt es etwa 30 bis 50 Milliarden Billionen (3 bis 5 x 1022) Sterne – einschließlich derer, deren Licht noch nicht genug Zeit hatte, uns zu erreichen.
TR: Wie viele Sterne enthält unsere Milchstraße?
Robotham: Rund 300 Milliarden.
TR: Ist das viel oder besonders wenig für eine Galaxie?
Robotham:Einige Hundert Milliarden ist typisch für Spiralgalaxien wie unsere. Daneben gibt es Zwerggalaxien mit einigen Milliarden Sternen und schließlich elliptische Galaxien: Sie decken einen riesigen Bereich zwischen einigen Millionen bis zu einer Billion ab, wie im Falle der Riesengalaxie M87. Eine kürzlich hinzugekommene neue Klasse ist der ultrakompakte Zwerg: Diese Objekte haben, wie der Name schon andeutet, eine relativ geringe Ausdehnung, enthalten aber trotzdem rund 100 Millionen Sterne.
TR: Sterben ähnlich viele Sterne, wie neue geboren werden – bleibt die Population also konstant?
Robotham: Nein. Nur die massereichsten Sterne explodieren. Die Mehrzahl hat aber weniger Masse als unsere Sonne und brennt deshalb noch lange. Die interstellare Materie enthält außerdem mehr als genug freies Gas, um für lange, lange Zeit die Zahl der Sterne immer weiter zu erhöhen.
TR: Können Sie auch die Zahl der Planeten abschätzen?
Robotham:Ja, dank des Kepler-Teleskops und ähnlicher Missionen haben wir eine klare Vorstellung von der durchschnittlichen Anzahl von Planeten pro Stern: 5,4 Prozent der Sterne haben Planeten von der Größe unserer Erde, und von diesen Kandidaten befinden sich sieben Prozent in der "habitablen Zone" – einem Abstand vom Stern, der flüssiges Wasser und damit erdähnliches Leben theoretisch ermöglicht.
