Astronomie : Heiligenschein der Milchstraße ist 11 Milliarden Jahre alt

Eine neue Methode erlaubt die genauere Datierung von Sternen, die wie ein Schleier die Milchstraße umringen. Ein weiterer Schritt, die Evolution der Galaxie zu verstehen.
Teile der Milchstraße am Nachthimmel über dem US-Bundesstaat Utah © Wally Pacholka/Nasa

In sternenklarer Nacht ist die ausgefranste Linie gut am Himmelsgewölbe zu erkennen: die Milchstraße , benannt nach ihrem milchig trüben Erscheinungsbild am Firmament. Sie besteht aus Milliarden von Sternen und beheimatet unser Sonnensystem. Ihr Alter konnten Astronomen bislang nur anhand der Beobachtung ganzer Sternhaufen in ihrem Innern schätzen. Sie kamen auf 10 bis 13 Milliarden Jahre. Je weiter sie jedoch nach außen, in den Lichtschleier rund um die Scheibe der Galaxis vordrangen, desto weniger genau ließ sich das Alter der dortigen Sterne bestimmen.

Diese Region nennen Astronomen Halo (engl. für Heiligenschein), weil sie die gesamte Milchstraße wie ein Heiligenschein umgibt. Im Magazin Nature stellt der Wissenschaftler Jason Kalirai vom Space Telescope Science Institute in Baltimore ( USA ) nun eine neue Methode vor, um das Alter einiger Teile des Halo genauer zu entschlüsseln .

Kalirai stützt seine Altersanalyse auf die Masse neu entstandener Weißer Zwerge im Halo. Das sind Sonnen in der letzten Phase ihrer Existenz, sie bestehen bloß noch aus dem glühenden Kern weit größerer Sterne und leuchten schwach – bis sie vollends ausbrennen. Je mehr Masse sie besitzen, desto jünger waren die Sterne, aus denen Weiße Zwerge einst hervorgegangen sind.

Kalirai berechnete das Alter ihrer Vorläufer im inneren Teil des Halo nun mit 11,4 Milliarden Jahren, mit einer Unsicherheit von 0,7 Milliarden Jahren. Dem Astronomen gelang dies durch den Vergleich der Halo-Zwerge mit jenen gut untersuchten Zwergen im Kugelsternhaufen Messier 4, die im Sternbild Skorpion liegen. Das Sternenbündel, das sich dank der Gravitation aneinander hält, ist gut 12,5 Milliarden Jahre halt – bei einer Unsicherheit von 0,5 Milliarden Jahren.

Eine Infrarotaufnahme der Milchstraße lässt die lang ausgedehnte Scheibe des Sternensystems erkennen. Rings um die Scheibe herum liegt der Halo. © Nasa

Das Alter des äußeren Teils des Halo zu berechnen, ist weit mühseliger, auch weil die Sterne und Weißen Zwerge hier viel weiter von der Erde entfernt liegen als im inneren Ring. Dass sich der Halo der Milchstraße überhaupt in zwei unterschiedliche Sternenansammlungen aufteilen lässt, wissen Astronomen erst seit wenigen Jahren. "Derzeit gehen wir davon aus, dass die Galaxie sich aus kleineren Fragmenten von Vorläufer-Galaxien zusammenfügte", schreibt Timothy C. Beers vom Kitt Peak National Observatory im amerikanischen Tuscon ebenfalls in Nature . Sterne des inneren Halo haben ihren Ursprung demnach in massereichen Fragmenten, die aus sehr schweren chemischen Elementen bestehen. Der äußere Halo entstand hingegen aus masseärmeren Vorläufer-Galaxien, die auch weniger metallische Elemente aufwiesen.

"Angenommen, die These eines dualen Halo stimmt: Dann müsste man auch Unterschiede im abgeleiteten Alter der Sterne in beiden Teilen erwarten", schreibt Beers. Die neue Methode des Astrophysikers Jason Kalirai könnte helfen, das zu belegen. "Kalirais Weißer-Zwerg-Zeitmesser ist ein wertvolles Werkzeug, um diesen Wust an Informationen nun zu erkunden." Damit rücken die Astronomen auch dem Verständnis näher, in welcher zeitlichen Abfolge sich die Milchstraße einst entwickelte.

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Kommentare

8 Kommentare Kommentieren

Da muss ich dann doch mal fragen

Weiße Zwerge sind Überreste von Sternen in denen keine Fusion mehr stattfindet, und die daraufhin nur noch durch Energieverlust in Form von Strahlung auskühlen. Massenverlust erfolgt nicht. Stabilität wird durch den Druck des entartete Elektronengases im Inneren gewährleistet. Das sorgt auch dafür, dass die Zustandsgleichung nicht mehr von der Temperatur abhängt.

Daher die Fragen: Warum sollten weiße Zweige - unterhalb der Chandrasekhargrenze - "in sich zusammenstürzen" und warum sollte massereiche weiße Zwerge "älter" sein?

Masse und Alter Weißer Zwerge

Lieber TomFynn,

Danke für Ihren Hinweis. Ich habe die besagte Stelle im Text nun etwas präziser formuliert. Ein "in sich zusammenstürzen" gilt eher für Sterne, die in einer Supernova aufgehen. Weiße Zwerge verglühen halt. Was das Alter betrifft, bezieht sich das auf die Roten Riesen, aus denen die Weißen Zwerge einst entstanden sind.

Gruß aus der Redaktion.

"Diese Region nennen Astronomen Halo...

...(engl. für Heiligenschein)..."

Diese Region heißt auch auf deutsch Halo, der englische Begriff Halo bedeutet zwar unter anderem auch "Heiligenschein", ein seriöser Übersetzer würde kaum auf die Idee kommen, diesen Begriff zu verwenden.

http://www.duden.de/recht... :

(Physik) (durch Reflexion, Beugung und Brechung der Lichtstrahlen an kleinsten Teilchen hervorgerufener) Hof um eine Lichtquelle

Eigentlich

wurde das Alter des Universums bislang auf 13,7 Mrd. Jahre datiert. Kann man ableiten aus den sich von der Erde fortbewegenden Galaxien, d.h. wie schnell sie das tun usw. Was mich aber eher mal interessiert: Wer möchte denn das Alter des Universums überhaupt wissen? 13,7 Mrd. Jahre sind eine Zahl, mit der man gar nichts anfangen kann, bei der man sagt: "Oh, aha.", aber mehr auch nicht. Und genauso ist es jetzt auch mit dieser Sternalter-Methode. Es werden sicherlich Millionen von Geldern für solche Fragen verbraten, deren Antworten für den Menschen nicht mal interessant sind (13,7 Mrd. Jahre ist doch eig. das gleiche wie "unvorstellbar alt"). Und nützlich erst recht nicht.