Astronomie"Ich nehme die Fingerabdrücke von uralten Sternen"

Anna Frebel ist Weltraum-Archäologin. Die Entdeckerin des ältesten bekannten Sterns erklärt im Interview, was ihre Arbeit über die Entstehung des Universums verrät. von Bernhard Mackowiak

Der Kugelsternhaufen M72 im Sternbild Wassermann

Der Kugelsternhaufen M72 im Sternbild Wassermann  |  © Nasa/Esa/Hubble/HPOW

ZEIT ONLINE: Die irdischen Archäologen haben Bodenfunde, die sie im Labor untersuchen können. Mit Sternen geht das nicht. Wie gehen Sie vor?

Anna Frebel: Wir benutzen große Teleskope, um Spektren aufzunehmen, das heißt: Wir spalten das Licht eines Sterns in die Regenbogenfarben auf. Dabei sehen wir in diesem Farbband, dem Spektrum, dunkle Linien auftauchen. Diese Fraunhoferschen Absorptionslinien sind die 'Fingerabdrücke' der chemischen Elemente, aus denen der Stern besteht. Und dank der Atomphysik wissen wir genau, wo jedes Element im Spektrum seinen 'Fingerabdruck' hinterlässt, und wie er aussieht. Das können wir dann mit verschiedenen Analysemethoden rekonstruieren und bestimmen. So erfahren wir aus welchen Elemente ein Stern besteht. Daran, wie viel wovon enthalten ist,  lässt sich auf das Alter des Sterns und seine Entwicklung schließen.

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ZEIT ONLINE: Um Ausgrabungsfunde aus dem Altertum zu datieren, nutzen Archäologen die C-14-Analyse. Gibt es etwas Ähnliches in der stellaren Archäologie?

Anna Frebel
Anna Frebel

studierte Physik in Freiburg, promovierte in Astrophysik am Mount Stromlo Observatory in Canberra, Australien, und ist Professorin für Physik am renommierten MIT in Cambridge, Massachusetts, USA. Ihr Buch Auf der Suche nach den ältesten Sternen ist gerade im S. Fischer Verlag, Frankfurt am Main erschienen.

Frebel: Wir benutzen keine Kohlenstoff-Isotope, sondern radioaktive Elemente, wie Thorium und Uran. Beide haben sehr lange Halbwertzeiten, weshalb sie sich gut für kosmische Zeitskalen eignen. Ähnlich wie die Archäologen berechnen wir, wie viel eines Elements ursprünglich vorhanden war und ermitteln anhand des Zerfalls, wie viel Zeit seit der Geburt des Sternes vergangen ist.

ZEIT ONLINE: Die Erde ist 4,6 bis 4,8 Milliarden Jahre alt. Für kosmische Maßstäbe also blutjung. Was ist für Sie ein uralter Himmelskörper?

Frebel: Ich suche nach Sternen, die fast so alt sind wie das Universum, also rund 13,7 Milliarden Jahre. Ich habe Glück gehabt und einen der ältesten Sterne gefunden: 13,2 Milliarden Jahre alt. Diese frühen Sterne sind aus einer Gaswolke entstanden, die ganz wenig Eisen und Kohlenstoff enthielt. Das ist ein typisches Kennzeichen dieser alten Sterne.

ZEIT ONLINE: Weshalb ist das für die Astronomie so bedeutsam?

Frebel: Diese Erkenntnis hilft bei der Suche nach Exoplaneten, also Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Es scheint, als ob es besser ist, sich bei der Planetensuche auf Sterne zu konzentrieren, die besonders viele schwere Elemente aufweisen. Denn offenbar braucht es davon viele, um überhaupt einen Planeten "zusammenzubacken". Uralte Sterne werden jedoch nicht von Planeten umkreist. Diese Sonnen enthielten kein geeignetes Material, aus dem sich Planeten hätten bilden können.

Leserkommentare
  1. Vielen Dank für dieses interessante Interview, liebe ZEIT-Redaktion. Vielen Dank auch an Frau Dr. Frebel, ihre Kollegen und an alle, die solche Studien ermöglichen. Dafür zahle ich gerne Steuern.

    Würde es nach der katholischen Kirche gehen, würden wir heute noch bei jedem Blitz und Donner ängstlich betend unter unserer Decke sitzen und um Vergebung unserer Sünden bitten. Auch hätte ich Angst mich zu weit von meinem Heimatort zu entfernen. Ich könnte ja von der Erde fallen.

    Ein Hoch auf die Aufklärung und die Wissenschaft, die ich trotzdem weiterhin auch kritisch betrachte.

    3 Leserempfehlungen
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    • R_B
    • 28. August 2012 11:11 Uhr

    "Ein Hoch auf die Aufklärung und die Wissenschaft, die ich trotzdem weiterhin auch kritisch betrachte."

    Wer so dumm-dreistes Kirchenbashing betreibt, und dabei nur die üblichen plumpen Ansichten vom Dualismus zwischen Wissenschaft = Aufklärung und Religion = Negierung derselben wiederholt, bei dem ist es mit einer kritischen Betrachtung von Wissenschaften auch nicht so weit her.

    • R_B
    • 28. August 2012 11:11 Uhr

    "Ein Hoch auf die Aufklärung und die Wissenschaft, die ich trotzdem weiterhin auch kritisch betrachte."

    Wer so dumm-dreistes Kirchenbashing betreibt, und dabei nur die üblichen plumpen Ansichten vom Dualismus zwischen Wissenschaft = Aufklärung und Religion = Negierung derselben wiederholt, bei dem ist es mit einer kritischen Betrachtung von Wissenschaften auch nicht so weit her.

  2. Schade, daß diese Artikel immer viel zu kurz sind! Bitte mehr davon!

    (ich brauche unbedingt endlich ein Teleskop...)

    • gkh
    • 28. August 2012 11:56 Uhr

    von Dr. Moshe Carmeli, Professor der Theoretischen Physik an der Ben Gurion University in Israel, erklärt die problematischen Beobachtungen ohne dunkle Materie/Energie.
    Mich würde mal interessieren, weshalb diese Theorie nicht stärker berücksichtigt wird.

    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen

    sie ohne urknall und kollaps auskommen muss um zu funktionieren.
    und etwas ohne anfang und ende ist für viele nicht denkbar.
    ein religiöses problem, im endefekt.

    • TomFynn
    • 28. August 2012 20:46 Uhr

    wie eine Theorie, die Geschwindigkeit als fünfte Dimension annimmt,

    die durch die Messung des Entfernungsmoduls von Typ Ia Supernovae gefunden Abnahme der mitbewegten Hubblelänge,

    die durch Graviationslinsen und Röntgenspektroskopie gefundene Diskrepanz zwischen der baryonischen Masse und der Gesamtmasse von Galaxienhaufen,

    die Dynamik der Strukturbildung auf kosmologischen Längenskalen, mithin das Leitungsspektrum kosmologischer Fluktuationen im linearen Bereich,

    die Existenz einer auf 10^-5 isotropen kosmischen Hintergrundstrahlung sowie deren Leistungsspektrum, welches sich über die Baryonen-Akustische Oszillationen im Korrelationsspektrum der Galaxienverteilung widerspiegelt,

    erklärt, können Sie uns ja gerne mal erleuchten.

  3. sie ohne urknall und kollaps auskommen muss um zu funktionieren.
    und etwas ohne anfang und ende ist für viele nicht denkbar.
    ein religiöses problem, im endefekt.

    Eine Leserempfehlung
    • TomFynn
    • 28. August 2012 20:46 Uhr

    wie eine Theorie, die Geschwindigkeit als fünfte Dimension annimmt,

    die durch die Messung des Entfernungsmoduls von Typ Ia Supernovae gefunden Abnahme der mitbewegten Hubblelänge,

    die durch Graviationslinsen und Röntgenspektroskopie gefundene Diskrepanz zwischen der baryonischen Masse und der Gesamtmasse von Galaxienhaufen,

    die Dynamik der Strukturbildung auf kosmologischen Längenskalen, mithin das Leitungsspektrum kosmologischer Fluktuationen im linearen Bereich,

    die Existenz einer auf 10^-5 isotropen kosmischen Hintergrundstrahlung sowie deren Leistungsspektrum, welches sich über die Baryonen-Akustische Oszillationen im Korrelationsspektrum der Galaxienverteilung widerspiegelt,

    erklärt, können Sie uns ja gerne mal erleuchten.

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  • Schlagworte Astronomie | Weltall | Weltraum | Stern | Galaxie | Planeten | Expoplanet | Physik
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