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SPITZER
Staub um primitiven Kohlenstoffstern entdeckt
von Stefan Deiters
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20. Januar 2009

Amerikanische Astronomen haben die Entstehung von Staub um einen sterbenden Stern in einer Nachbargalaxie der Milchstraße beobachten können. Der Stern gehört zu den Kohlenstoffsternen. Die Entdeckung ist wichtig zur Klärung der Frage, woher der Staub im Universum stammt, der bei der Entwicklung von Sternen und Galaxien eine entscheidende Rolle spielt.

MAG 29

Die Sculptor-Zwerggalaxie, in der der Kohlenstoffstern MAG 29 (Pfeil) beobachtet wurde. Bild: Cornell University / Palomar Digitized Sky Survey

Staub spielt im Universum eine wichtige Rolle und stellt so etwas wie einen Kondensationskeim für neue Sterne und Planeten dar. Damit ist Staub auch entscheidend für die Entwicklung ganzer Galaxien. Er entsteht, so viel wissen die Astronomen, während der Endphasen des nuklearen Lebens von Sternen. Doch, so rätselt man schon lange, wie entstand Staub eigentlich in den Galaxien kurz nach dem Urknall und wie sah dieser Staub aus? Informationen darüber könnten wichtige Hinweise auf die Entwicklung der ersten Galaxien zu den Objekten liefern, die wir heute beobachten.

Greg Sloan von der amerikanischen Cornell University und seine Kollegen beobachteten die Entstehung von Staub um den Kohlenstoffstern MAG 29, der in 280.000 Lichtjahren Entfernung in der Sculptor-Zwerggalaxie liegt. Kohlenstoffsterne sind Riesensterne in der letzten Phase ihrer Entwicklung, die in ihrer Atmosphäre über mehr Kohlenstoff als Sauerstoff verfügen. Sie sind in unserer Galaxie eine ergiebige Quelle für Staub. Die Untersuchung basiert auf Beobachtungen mit dem Infrarot-Spektrographen an Bord des Weltraumteleskops Spitzer.

Die Sculptor-Zwerggalaxie unterscheidet sich von unserer Milchstraße jedoch nicht nur durch ihre Größe, sondern auch in einem weiteren wichtigen Punkt: Der Anteil von Kohlenstoff und anderen schweren Elementen ist äußerst gering, er beträgt nur etwa vier Prozent des entsprechenden Anteils in unserer Milchstraße. Die Zwerggalaxie ähnelt damit den primitiven und einfachen Galaxien, die man sonst nur am "Rande" des Universums in großer Entfernung sieht. Diese entfernten Galaxien sehen wir zu einer Zeit, in der die Strukturen im Universum gerade am Entstehen waren.

"Unsere Entdeckung deutet darauf hin, dass Kohlenstoffsterne schon Staub ins All geblasen haben könnten kurz nachdem die ersten Galaxien entstanden sind", so Sloan. Bislang galten Supernova-Explosionen immer als erfolgversprechendste Kandidaten für die Staubproduktion im jungen Universum, doch befürchteten einige Astronomen, dass bei den Explosionen am Ende mehr Staub zerstört werden könnte als entsteht.

"Während sich alle darüber Gedanken machen, was für Staub Supernovae produzieren, haben sie vielleicht übersehen, dass Kohlenstoffsterne zumindest einen gewissen Teil des Staubs produzieren können", erklärt Sloan. "Je mehr wir über Menge und Zusammensetzung des Staubs verstehen, desto mehr verstehen wir auch darüber, wie sich Sterne und Galaxien entwickeln, sowohl im frühen Universum als auch in unserer Nachbarschaft."

Die Beobachtung von Sternen wie MAG 29 ähnelt da in gewisser Weise der Nutzung einer Zeitmaschine, meint Sloan. Man würde so einen Eindruck davon erhalten, wie das Universum vor vielen Milliarden Jahren aussah. "Wir haben zuvor noch nie Kohlenstoff-haltigen Staub in so einer ursprünglichen Umgebung gesehen."

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siehe auch
Spitzer: Schwarzes Loch bläst Staub ins All - 10. Oktober 2007
Supernovae: Woher stammt der Staub im frühen Universum? - 17. Dezember 2004
Radioastronomie: Staub im entferntesten Quasar entdeckt - 24. Juli 2003
Links im WWW
Spitzer Space Telescope
Cornell University
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