SURVEYS
Das Universum - heute beige, früher blau
von Stefan Deiters
astronews.com
30. Dezember 2003

Im letzten Jahr machte ein Astronomenteam Schlagzeilen, das aus dem Licht vieler Galaxien die Farbe des heutigen Universums errechnete: ein Art Beige. Nun schauten Wissenschaftler in die Vergangenheit und bestimmten die Farbe des Alls in der Jugendzeit des Kosmos: leicht bläulich. Eigentlich interessierte die Forscher aber, wann die ersten Sterne entstanden sind.

Dieses Schema zeigt die Veränderungen in der Farbe der Galaxien mit zunehmenden Alter des Universums. Foto: ESO [Großansicht]

Bei einer Sache sind sich Astronomen heute relativ sicher: Unsere Sonne entstand vor 4,5 Milliarden Jahren. Wann aber die anderen Sterne in unserer Galaxis geboren wurden und die Sonnen in anderen Galaxien ist weit weniger genau bekannt und gerade deswegen Gegenstand aktueller astronomischer Forschung mit den größten verfügbaren Teleskopen.

Mit diesen versucht man in eine Zeit zu schauen, zu der das Universum selbst noch recht jung war und sich also die Vorgänge, die wir datieren wollen, gerade abspielen. Dazu muss man viele Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxien beobachten. Diese weit entfernten Systeme sind natürlich extrem lichtschwach, weshalb auch modernste Großteleskope sehr lange eine Stelle am Himmel beobachten müssen, um ein wenig Licht der fernen Galaxien aufzufangen.

Diese so genannten "Deep Field"-Aufnahmen erweisen sich meist als Fundgrube für Astronomen. So auch das Hubble Deep Field South, welches mit dem Hubble-Weltraumteleskop in insgesamt 140 Stunden Beobachtungszeit gewonnen wurde. Mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) der ESO wurde nun ein kleiner Bereich dieses winzigen Flecks am Himmel detaillierter untersucht. Insgesamt über 100 Stunden beobachtete das VLT einen Bereich am Himmel, der nicht mehr als ein Hundertstel des scheinbaren Vollmond-Durchmessers ausmacht.

Insgesamt konnten die Astronomen in diesem Bereich 300 Galaxien identifizieren, für die sie jeweils aus der Rotverschiebung die Entfernung bestimmten. Die am weitesten entfernten Galaxien lagen in über elf Milliarden Lichtjahren Entfernung und wurden damit in einer Zeit beobachtet, als das Universum nicht viel älter war als zwei Milliarden Jahre. Nun korrigierten die Forscher das Licht der Galaxien um die jeweilige Rotverschiebung, um daraus deren wahre Farbe zu bestimmen, die ein Beobachter in dieser Zeit gesehen hätte. Aus der Kombination all dieser Farben konnten die Astronomen dann die allgemeine Farbe des Universums zu verschiedenen Epochen ermitteln. Es zeigte sich, dass das Weltall mit der Zeit röter wird: Früher war es nämlich deutlich blauer als heute, wo man seine Farbe am ehesten mit beige beschreiben kann.

Für die Forscher ist diese "Farbenlehre" mehr als nur ein Kuriosum am Rande: Mit Hilfe der Informationen können sie bestimmen, wie schnell im Universum Sterne geboren wurden. Auch wenn die Sternentstehung im einzelnen recht kompliziert sein kann, scheint doch - so zeigt zumindest die allmähliche Farbänderung - die globale Sternentstehungsgeschichte erheblich einfacher zu sein. Aus der Tatsache, dass das All früher blauer war, können die Forscher schlussfolgern, dass heute offenbar weniger blaue, also massereiche und sehr kurzlebige, Sterne geboren werden als in früherer Zeit. Die roten, also massearmen und langlebigen, Sterne die damals geboren wurden, sind auch heute noch vorhanden, so dass sich die Gesamtfarbe langsam ins Rote verschiebt.

Die Forscher bestimmten auch, wie viele Sterne drei Milliarden Jahr nach dem Urknall schon existierten, nämlich nur etwa eine Zehntel der Sterne, die wir heute beobachten. Sieben Milliarden Jahre nach dem Urknall existierten etwa die Hälfte aller Sterne, die wir heute - 14 Milliarden Jahre nach dem Urknall beobachten.