Astronomie Eine junge Geburtsstätte für Sterne

Die ersten Sterne waren offenkundig schon viel früher entstanden als man biher angenommen hat - das legt nun die Entdeckung des Elementes Kohlenstoff in den Infrarotspektren einer recht alten Galaxie mit der Bezeichnung J1120+0641 nahe. Da das Licht dieser Galaxie dreizehn Milliarden Jahre bis zur Erde benötigt, sieht man deren Sterne in einem Zustand, als das Universum rund 740 Millionen Jahre alt war.

Was für eine Überraschung

Kohlenstoff in einer so „jungen“ Galaxie aufzuspüren, war für die Wissenschaftler um Bram Venemans vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg eine Überraschung. Denn nach den gängigen Modellen sollten kurz nach dem Urknall nur Wasserstoff und Helium entstanden sein, die meisten anderen chemischen Elemente bildeten sich erst viel später im Innern von Sternen durch die Fusion der Helium- und Wasserstoffkerne. Kohlenstoff sollte daher nur in gealterten Galaxien vorhanden sein - etwa als Asche von Sternen, die als Supernova explodiert waren.

Sternenhort mit Schwarzem Loch

“Das Vorhandensein so großer Mengen von Kohlenstoff in J1120+0641 belegt, dass es schon in der kurzen Phase zwischen dem Urknall und der Phase, in der wir die Galaxie J1120+0641 beobachten, eine massive Sternentstehung gegeben hat“, sagt Venemans, der die Resultate kürzlich auf einer Astronomie-Konferenz in Manchester präsentierte. Die Wissenschaftler, darunter Forscher aus England und Frankreich spürten den Kohlenstoff in einer Staubwolke auf, die den Kern der Galaxis umgibt. Die Wolke wird von heißen jungen Sternen aufgeheizt, was als Indiz dafür gewertet wird, dass in der Galaxie hundertmal so viele Sterne entstehen wie in unserer Milchstraße. Das Zentrum der Wolke selbst beherbergt ein extrem massereiches Schwarzes Loch. Auch dessen Existenz ist für die Astronomen ein Rätsel, da seine Entstehung nur wenig Zeit benötigt hat. (Link zum Preprint der Originalveröffentlichung).

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Das Teleskopnetz in den Alpen

Für ihre die Beobachtungen nutzen Venemans und seine Kollegen die Teleskope des Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM) in den französischen Alpen, die sie so verschalteten, dass das Auflösungsvermögen und damit die Detailschärfe beträchtlich gesteigert werden konnte. Weil J1120+0641 auch von der Südhemisphäre der Erde aus sichtbar ist, erhoffen sich die Forscher bald noch aussagekräftigere Daten, wenn in Chile das größte Antennennetzwerk  der Welt zur Messung kosmischer Radiostrahlung fertiggestellt ist.  Das  Auflösungsvermögen des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, kurz Alma,  soll das aller anderen Teleskope in den Schatten stellen.