Astronomie: Womöglich Spuren der allerersten Sterne des Universums gefunden

Die sogenannte Population III der Sterne war die erste nach dem Urknall. Jetzt wurden womöglich erstmals Spuren davon entdeckt.

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Künstlerische Darstellung der massiven Explosion in einer Paarinstabilitätssupernova

(Bild: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine)

Ein Forschungsteam aus den USA und Japan hat womöglich Überreste eines Sterns der allerersten Population nach dem Urknall gefunden. Das erläutert das US-Forschungszentrum NOIRLab, dessen Instrumente dafür benutzt wurden. Entdeckt haben sie die demnach in einem der am weitesten entfernten aktiven Kerne einer Galaxie und dabei ermittelt, dass die Wolke um das immense Schwarze Loch ein "äußerst ungewöhnliche Zusammensetzung" aufweist. Verglichen mit dem Anteil von Eisen und Magnesium in unserer Sonne, sei Eisen dort zehnmal häufiger. Die wahrscheinlichste Erklärung dafür sei, dass das Material übrig geblieben sei, als ein Stern der sogenannten Population III explodiert ist.

Bereits 100 Millionen Jahre nach dem Urknall sind im Universum die ersten Sterne entstanden, fasst das Nationale Forschungslabor für optische und Infrarotastronomie (NOIRLab) den diesbezüglichen Stand der Kosmologie zusammen. Dabei handelte es sich demnach um immens massive Sterne, die vergleichsweise schnell in sogenannten Paarinstabilitätssupernovae explodierten und dabei komplett zerstört wurden. Bislang wurde solch eine Explosion höchstens einmal beobachtet. Suchen kann man ansonsten nur nach den charakteristischen chemischen Signaturen des Materials, das dabei ins All geschleudert wird. Genau das hat das Team um Yuzuru Yoshii von der Universität Tokio nun mit dem Teleskop Gemini North auf dem hawaiianischen Vulkan Maunakea gemacht.

Die ungewöhnliche Zusammensetzung des Materials um das ferne Schwarze Loch könne nur auf die Explosion eines Sterns mit 300-facher Sonnenmasse zurückgehen, der dabei völlig zerstört wurde, meint das Team. Das Material wäre dann bei der Explosion ins All geschleudert worden und hätte das aktive Schwarze Loch erreicht. Solch ein Quasar leuchtet immens hell, weil das dort hinein fallende Material auf dem Weg stark beschleunigt und erhitzt wird. Nachdem dieses Licht 13,1 Milliarden Jahre zu uns unterwegs war, wurde darin jetzt das außergewöhnliche Verhältnis von Eisen zu Magnesium entdeckt.

Sollte sich diese Annahme bestätigen, könnte der Fund dabei helfen, unser Bild davon zu vervollständigen, wie sich die Materie in unserem Universum entwickelt und verbreitet hat. Dafür seien aber noch viele weitere Beobachtungen nötig. Das Forschungsteam meint, dass man die chemische Signatur dieser Sternexplosionen nun auch viel näher finden könnte: "Wir wissen jetzt, wonach wir suchen müssen", meint Timothy Beers von der Universität Notre Dame. Die Forschungsarbeit ist im Astrophysical Journal erschienen.

(mho)