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Nasa meldet Rekord-Beobachtung: Weltraumteleskop „Hubble“ entdeckt fernsten Stern

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Von: Tanja Banner

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Das „Hubble“-Weltraumteleskop der Nasa bricht seinen eigenen Rekord und entdeckt einen weit entfernten Stern – zu Hilfe kommen dabei astronomische Effekte.

Baltimore – Das Weltall ist eine faszinierende Angelegenheit: Schon die Sterne, die man mit bloßem Auge am Nachthimmel sehen kann, lassen die Beobachtenden in die Vergangenheit blicken. Je weiter ein Stern entfernt ist, desto länger dauert es, bis sein Licht die Erde erreicht. Das Licht des auffälligen Sterns Beteigeuze im Sternbild Orion etwa benötigt 642 Jahre, bis es ans menschliche Auge dringt. Es ist zu diesem Zeitpunkt also schon 642 Jahre alt – und die Beobachtenden blicken entsprechend weit in die Vergangenheit.

Teleskope blicken noch viel weiter in die Vergangenheit, aber auch für die meisten von ihnen ist es nahezu unmöglich, Sterne außerhalb unserer Galaxie aufzulösen. Dem „Hubble“-Weltraumteleskop von Nasa und Esa ist nun jedoch ein neuer Rekord gelungen, die Studie dazu wurde im Fachjournal Nature veröffentlicht.

Das Teleskop hat den am weitesten entfernten, bisher beobachteten Stern entdeckt. Dessen Licht hat 12,9 Milliarden Jahre gebraucht, um auf der Erde anzukommen. Das Universum ist der gängigen Lehrmeinung zufolge 13,7 Milliarden Jahre alt. „Wenn wir in den Kosmos schauen, blicken wir auch in die Vergangenheit. Diese extrem hochauflösenden Beobachtungen ermöglichen es uns, die Bausteine einiger der allerersten Galaxien zu verstehen“, erklärt Victoria Strait, eine Mitautorin der Studie.

Das „Hubble“-Weltraumteleskop hat ganz tief hineingeschaut ins Weltall. (Symbolbild)
Das „Hubble“-Weltraumteleskop hat ganz tief hineingeschaut ins Weltall. (Symbolbild) © imago/imagebroker

Nasa/Esa-Weltraumteleskop „Hubble“ bricht Rekord

„Wir konnten es zuerst kaum glauben, denn er war so viel weiter entfernt als der bisher am weitesten entfernte Stern mit der höchsten Rotverschiebung“, erklärt der Astronom Brian Welch, der Hauptautor der Studie. Dem Stern hat das Team den Namen „Earendel“ (altenglisch „Morgenstern“) gegeben.

Den Forschenden um Welch half auch ein glücklicher Zufall bei ihrer Rekord-Beobachtung. „Normalerweise sehen in diesen Entfernungen ganze Galaxien wie kleine Flecken aus, in denen sich das Licht von Millionen von Sternen vermischt“, so Welch. „Die Galaxie, die diesen Stern beherbergt, wurde durch Gravitationslinsen vergrößert und zu einer langen Sichel verzerrt, die wir Sunrise Arc genannt haben.“ Schließlich stellte sich heraus, dass ein Merkmal der Galaxie ein extrem vergrößerter Stern ist – Earendel. Eine Gravitationslinse ist beispielsweise eine Galaxie, die das Licht einer entfernten Quelle vergrößert.

Name:Earendel
Typ:Stern
Entfernung von der Erde:12,9 Milliarden Lichtjahre
Größe:50-500 Mal größer als unsere Sonne
HelligkeitMillionen Mal heller als unsere Sonne

Nasa: „Hubble“-Weltraumteleskop beobachtet 12,9 Milliarden Lichtjahre entfernten Stern

„Es gibt eine seit langem bestehende theoretische Vorhersage, dass Sterne, die ausschließlich aus den Elementen bestehen, die kurz nach dem Urknall geschmiedet wurden – Wasserstoff, Helium und Spuren von Lithium – massereicher sein sollten als die Sterne, die heute entstehen“, erläutert das Teammitglied Erik Zackrisson von der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität Uppsala in Schweden. „Diese Ursterne, die als Sterne der Population III bekannt sind, haben sich bisher den Beobachtern entzogen, könnten aber entdeckt werden, wenn sie, wie im Fall des Earendel-Objekts, durch Gravitationslinsen sehr stark vergrößert werden.“.

Die Helligkeit des Sterns wurde durch Gravitationslinsen tausende Male vergrößert, so die Forschenden. Trotzdem können die Astronom:innen derzeit nicht herausfinden, ob es sich bei Earendel um einen Doppelstern handelt – die meisten massiven Sterne haben einen kleineren Begleitstern. Da Earendel für mehrere Jahre durch Gravitationslinsen vergrößert bleiben wird, werden nun weitere Beobachtungen des alten Sterns geplant.

Das „James Webb“-Weltraumteleskop von Nasa, Esa und der kanadischen Raumfahrtagentur CSA soll später im Jahr seinen Blick auf den Stern richten. Die Instrumente des neuen Weltraumteleskops, das Ende 2021 ins Weltall gestartet ist und im Sommer einsatzbereit sein soll, funktionieren im Infrarotbereich und sollen den Forschenden helfen, mehr über Earendel herauszufinden.

„Hubble“-Teleskop von Nasa und Esa blickt 12,9 Milliarden Jahre in die Vergangenheit

„Die Bilder und Spektren von ‚Webb‘ werden es uns ermöglichen, zu bestätigen, dass es sich bei Earendel tatsächlich um einen Stern handelt, und sein Alter, seine Temperatur, seine Masse und seinen Radius einzugrenzen“, erläutert Teammitglied Jose Maria Diego. Der Stern entstand, bevor das Universum mit den schweren Elementen gefüllt war, die von massereichen Sternen produziert werden. Deshalb interessieren sich die Forschenden besonders für die Zusammensetzung von Earendel.

„Potenziell könnte Earendel das erste bekannte Beispiel für die erste Generation von Sternen im Universum sein“, freut sich der Mitautor Sune Toft. „Mit ‚Webb‘ werden wir vielleicht Sterne sehen, die noch weiter entfernt sind als Earendel, was unglaublich spannend wäre“, blickt Hauptautor Welch in die Zukunft. „Wir werden so weit zurückgehen, wie wir können. Ich würde gerne sehen, wie ‚Webb‘ den Entfernungsrekord von Earendel bricht.“

Der Stern, der den Namen Earendel erhalten hat, ist 12,9 Milliarden Lichtjahre entfernt. Er wurde durch eine massive Gravitationslinse so stark vergrößert, dass er für das „Hubble“-Weltraumteleskop sichtbar wurde. Im Bild ist er durch einen Pfeil markiert.
Der Stern, der den Namen Earendel erhalten hat, ist 12,9 Milliarden Lichtjahre entfernt. Er wurde durch eine massive Gravitationslinse so stark vergrößert, dass er für das „Hubble“-Weltraumteleskop sichtbar wurde. Im Bild ist er durch einen Pfeil markiert. © NASA, ESA, B. Welch (JHU), D. Coe (STScI), A. Pagan (STScI)

Bevor das „Hubble“-Weltraumteleskop den Stern Earendel in 12,9 Milliarden Lichtjahren Entfernung entdeckt hatte, war ein Stern, dessen Licht neun Milliarden Jahre bis zur Erde brauchte, der am weitesten entfernte von „Hubble“ beobachtete Stern. Der älteste von „Hubble“ beobachtete Stern ist jedoch ein anderer: Er hat den Spitznamen „Methuselah“ und wurde 2013 entdeckt. Das Weltraumteleskop hält auch den Entfernungsrekord für die am weitesten entfernte Galaxie: Ihr Licht brauchte 13,4 Milliarden Jahre, um die Erde zu erreichen. (Tanja Banner)

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