Es wurden Signale von Sternen entdeckt, die nur 180 Millionen Jahre nach dem Urknall geboren wurden.
Was waren diese ersten Sterne, wie und wann haben sie sich gebildet? Wie haben sie den Rest des Universums beeinflusst? Über diese Fragen haben sich Astronomen und Astrophysiker im Laufe der Jahre Gedanken gemacht.
Es wird angenommen, dass das Universum vor langer Zeit, etwa 400.000 Jahre nach dem Urknall, dunkel war. Es gab keine Sterne oder Galaxien und der Raum war mit neutralem Wasserstoffgas gefüllt. Dann sammelte die Schwerkraft in den nächsten 50 bis 100 Millionen Jahren langsam dichte Gaswolken, die schließlich zusammenbrachen und Sterne bildeten. Aber jetzt sieht es so aus, als müsste die Geschichte neu geschrieben werden.
In einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, berichtet ein internationales Wissenschaftlerteam über die Erkennung von Signalen von Sternen, die nur 180 Millionen Jahre nach dem Urknall geboren wurden.
„Die Entdeckung, die wir seit 12 Jahren verfolgen, war ein großer technischer Durchbruch. Eine kleine Funkantenne in der Wüste hat weiter als die leistungsstärksten Weltraumteleskope gesehen und uns ein neues Fenster zum frühen Universum geöffnet. In der Studie mussten wir das Rauschen vom wahren Signal trennen, das in einigen Fällen tausendmal schwächer als Interferenzen war. Es ist, als würde man versuchen, das Geräusch eines Kolibris zu hören, der mitten in einem Hurrikan flattert “, sagt Peter Kurczynski, ein Forscher der National Science Foundation, der an der Studie teilgenommen hat.
Es wird angenommen, dass die ersten Sterne massiv waren und sehr schnell starben. Obwohl sie viel ultraviolettes Licht emittieren, sind sie für aktuelle Teleskope wie das Hubble zu schwach. Astronomen schlugen jedoch vor, dass diese Erstgeborenen indirekt durch Einbrüche in die kosmische Hintergrundstrahlung angezeigt werden könnten - das Nachglühen des Urknalls, der vor 13,8 Milliarden Jahren stattfand. Diese Einbrüche erzeugen ein klares Funksignal, das mit der Absorption der Hintergrundstrahlung durch das Wasserstoffgas verbunden ist.
Eine aktualisierte Zeitleiste des Universums mit Sternen, die 180 Millionen Jahre nach dem Urknall geboren wurden. Bildnachweis: NRFuller, National Science Foundation.
Um die Signaturen der ersten Sterne im Universum zu finden, verwendete das Team ein bodengestütztes Radiospektrometer am Murchison Radio Astronomy Observatory in Westaustralien. Nach einem Jahr Detektorkalibrierung fanden die Forscher, wonach sie suchten. Sie entdeckten ein Signal mit einer Frequenz von 78 MHz, das laut Theoretikern im Bereich der Sternentstehung 180 Millionen Jahre nach der Geburt des Universums liegt.
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Unerwartete Ergebnisse
Die Ergebnisse des durchgeführten Experiments bestätigen die theoretischen Annahmen, die die Geburtszeit der ersten Sterne und ihre Haupteigenschaften beschreiben, werfen jedoch neue Fragen auf.
Die Studie zeigte, dass das Gas im Universum viel kälter als erwartet war - etwa -270 Grad Celsius. Dies deutet darauf hin, dass entweder Astrophysiker etwas Bedeutendes verpassen, oder dies könnte der erste Beweis für eine nicht standardisierte Physik sein, insbesondere die Wechselwirkung von Baryonen (normale Materie) mit dunkler Materie im jungen Universum.
"Wir haben möglicherweise etwas Neues und Grundlegendes über die mysteriöse dunkle Materie gelernt, die 85 Prozent aller Materie im Universum ausmacht, und einen ersten Blick auf die Physik jenseits des Standardmodells geworfen", schloss Judd Bowman, Hauptautor der Studie an der Arizona State University. USA).
Roman Zakharov
