Astronomen haben den bisher am weitesten entfernten Stern entdeckt, einen superheißen, superhellen Riesen, der vor fast 13 Milliarden Jahren zu Beginn des Kosmos entstand.
Aber dieser leuchtende blaue Stern ist längst verschwunden, so massiv, dass er mit ziemlicher Sicherheit nur wenige Millionen Jahre nach seinem Auftauchen in Stücke explodierte. Sein rascher Untergang macht es umso unglaublicher, dass ein internationales Team ihn bei Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops entdeckt hat. Es dauert Äonen, bis Licht von fernen Sternen uns erreicht.
„Wir sehen den Stern so, wie er vor etwa 12,8 Milliarden Jahren aussah, also etwa 900 Millionen Jahre nach dem Urknall“, sagte Astronom Brian Welch, Doktorand an der Johns-Hopkins-Universität und Hauptautor der am Mittwoch erscheinenden Studie Tagebuch Natur.
„Wir haben definitiv nur Glück gehabt.“
Er gab ihm den Spitznamen Earendel, ein altenglischer Name, der Morgenstern oder aufgehendes Licht bedeutet – „ein passender Name für einen Stern, den wir in einer Zeit beobachtet haben, die oft als ‚kosmische Morgendämmerung‘ bezeichnet wird.“
Der vorherige Rekordhalter, Ikarus, ebenfalls ein blauer Überriesenstern, der von Hubble entdeckt wurde, entstand vor 9,4 Milliarden Jahren. Das ist mehr als 4 Milliarden Jahre nach dem Urknall.
In beiden Fällen verwendeten Astronomen eine Technik, die als Gravitationslinsen bekannt ist, um das winzige Sternenlicht zu vergrößern. Die Schwerkraft von uns näher stehenden Galaxienhaufen – im Vordergrund – dient als Linse, um kleinere Objekte im Hintergrund zu vergrößern. Ohne das wären Ikarus und Earendel angesichts ihrer großen Entfernungen nicht erkennbar gewesen.
Während Hubble Galaxien in einer Entfernung von 300 bis 400 Millionen Jahren vom Urknall, der das Universum bildete, ausspioniert hat, sind ihre einzelnen Sterne unmöglich auszumachen.
„Normalerweise sind sie alle zusammengekniffen … Aber hier hat uns die Natur diesen einen Stern gegeben – stark, stark vergrößert, um Faktoren von Tausenden vergrößert – damit wir ihn studieren können“, sagte die NASA-Astrophysikerin Jane Rigby, die teilnahm in der Studie. „Es ist wirklich so ein Geschenk des Universums.“
Vinicius Placco vom NOIRlab der National Science Foundation in Tucson, Arizona, beschrieb die Ergebnisse als „erstaunliche Arbeit“. Er war nicht an der Studie beteiligt.
Placco sagte auf der Grundlage der Hubble-Daten, dass Earendel möglicherweise zu der ersten Generation von Sternen gehörte, die nach dem Urknall geboren wurden. Zukünftige Beobachtungen des neu gestarteten James-Webb-Weltraumteleskops sollten weitere Details liefern, sagte er, und „uns ein weiteres Stück dieses kosmischen Puzzles liefern, das die Entwicklung unseres Universums ist“.
Aktuelle Daten zeigen, dass Earendel mehr als 50-mal so groß wie unsere Sonne und schätzungsweise 1 Million Mal heller war und Ikarus übertraf. Earendels kleine, noch nicht ausgereifte Heimatgalaxie sah laut Welch nicht wie die hübschen Spiralgalaxien aus, die anderswo von Hubble fotografiert wurden, sondern eher „eine Art unangenehm aussehendes, klumpiges Objekt“. Im Gegensatz zu Earendel, sagte er, hat diese Galaxie wahrscheinlich überlebt, wenn auch in einer anderen Form, nachdem sie mit anderen Galaxien verschmolzen ist.
„Es ist wie eine kleine Momentaufnahme in Bernstein der Vergangenheit“, sagte Rigby.
Earendel könnte der prominente Stern in einem Zwei-Sterne- oder Binärsystem oder sogar einem Drei- oder Vier-Sterne-System gewesen sein, sagte Welch. Es besteht eine geringe Chance, dass es sich um ein Schwarzes Loch handeln könnte, obwohl die in den Jahren 2016 und 2019 gesammelten Beobachtungen etwas anderes nahelegen, bemerkte er.
Unabhängig von seiner Firma überlebte der Stern kaum ein paar Millionen Jahre, bevor er als Supernova explodierte, die wie die meisten unbeobachtet blieb, sagte Welch. Die am weitesten entfernte Supernova, die Astronomen bisher gesehen haben, reicht 12 Milliarden Jahre zurück.
Das Webb-Teleskop – 100-mal leistungsstärker als Hubble – sollte helfen zu klären, wie massiv und heiß der Stern wirklich ist, und mehr über seine Muttergalaxie enthüllen.
Durch das Studium der Sterne sagte Rigby: „Wir verstehen buchstäblich, woher wir kommen, weil wir aus etwas von diesem Sternenstaub bestehen.“
Brian Welch, Ein stark vergrößerter Stern bei Rotverschiebung 6,2, Natur (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04449-y. www.nature.com/articles/s41586-022-04449-y
© 2022 The Associated Press. Alle Rechte vorbehalten. Dieses Material darf ohne Genehmigung nicht veröffentlicht, gesendet, umgeschrieben oder weiterverbreitet werden.