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VERY LARGE TELESCOPE
CS 31082-001 und das Alter des Universums
von Stefan Deiters
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8. Februar 2001

Kaum eine Frage beschäftigt Kosmologen mehr, als die nach dem genauen Alter des Universums. Die Antwort, die die Wissenschaft darauf heute bereit hält, dürfte jedoch kaum jemanden befriedigen: Unser All ist danach vermutlich zwischen zehn und 16 Milliarden Jahre alt. Der Stern CS 31082-001, den das Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte ESO jetzt beobachtete, könnte ein wenig Licht ins Dunkel bringen: Er ist nämlich 12,5 Milliarden Jahre alt. 

CS 31082-001
Die Himmelsregion um den alten Stern CS 31082-001 (Mitte). Foto: ESO
Das Hauptproblem bei der Bestimmung des Alters des Universums ist, dass seine Berechnung aus kosmologischen Modellen auf verschiedenen Parametern beruht, die selbst nicht hinreichend genau bekannt sind - man kann sie mit den heute zu Verfügung stehenden Instrumenten einfach nicht genau genug messen. Doch es ist Besserung in Sicht: Ein internationales Astronomen-Team nutzte das Very Large Telescope (VLT) der ESO, um das Alter eines sehr alten Sterns in der Milchstraße genau zu bestimmen. Dieses Alter stellt dann eine Untergrenze für das Alter des Weltalls dar.

Zur Altersbestimmung nutzten die Wissenschaftler eine Methode, die dem Verfahren ähnelt, das auch auf der Erde zur Altersbestimmung angewandt wird: Sie bestimmten - erstmals außerhalb unseres Sonnensystems - mit Hilfe eines Spektrums den Anteil eines bestimmten Uran-Isotops (Uran-238) in dem Stern. Aus der Menge dieses radioaktiven Stoffes lässt sich dann das Alter des Sterns errechnen - die Forscher kamen auf einen Wert von 12,5 Milliarden Jahren. Das All muss also älter sein. 

Bei dem beobachteten Stern CS 31082-001 handelt es sich nach Ansicht der Astronomen um eine Sonne, die geboren wurde, als unsere Milchstraße gerade entstanden ist. Die Forscher schließen dies aus dem Gehalt an Elementen die schwerer sind als Wasserstoff, Helium und Lithium. Letztere sind nämlich - so die gängige Theorie - im Urknall entstanden, alle schwereren Elemente während Brennprozessen in Sternen. Je weniger schwere Elemente ein Stern daher hat, desto älter ist, da jüngere Sterne schon die schweren Elemente "aufsammeln" konnten, die die alten Stern während ihres nuklearen Lebens ins All geblasen haben.

CS 31082-001 gehört zu einer Gruppe von Sternen, die nur einen sehr geringen Anteil an schweren Elementen haben. Da sie in der Frühphase unserer Galaxis entstanden sein müssen, sind sie als Zeugen jener Zeit interessant für Astronomen und werden derzeit von einem internationalen Astronomen-Team mit dem VLT untersucht. CS 31082-001 erwies sich dabei als Glücktreffer, da sich in seinem Spektrum die schweren Elemente deutlich ausmachen ließen. So war es auch möglich den Gehalt an Uran-238, das eine Halbwertszeit von 4,47 Milliarden Jahren hat, zu bestimmen. Das daraus ermittelte Alter für den Stern beträgt 12,5 Milliarden Jahre.

Einziger Wehrmutstropfen derzeit: Das ermittelte Alter hat noch eine Unsicherheit von 25 Prozent. Allerdings liegt dies weniger an den astronomischen Messungen als vielmehr an den nuklearen Basisdaten für die beteiligten Elemente. Und diese kann man mit Messungen im Labor verbessern, was auch gerade getan wird. In der Zwischenzeit hofft das Team, das die neuen Ergebnisse in der heutigen Ausgabe des Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht hat, weitere Sterne wie CS 31082-001 zu finden, um so zu erfahren, ob alle alten Sterne des Untersuchungsprogramms in etwa das Alter unserer Milchstraße haben.

Links im WWW
ESO, Europäische Südsternwarte
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