Astronomen spähten in die dunkle Ausbuchtung der Milchstraße und fanden einige der ältesten bekannten Sterne im Universum.
In einer Studie, die in der April-Ausgabe 2019 der Zeitschrift Monthly Notices der Royal Astronomical Society veröffentlicht werden soll, analysierten die Forscher eine Ansammlung alter, dunkler Sterne namens HP1, die sich etwa 21.500 Lichtjahre von der Erde entfernt im Darm des Zentrums unserer Galaxie befinden Ausbuchtung. Mithilfe von Beobachtungen aus dem chilenischen Gemini-Süd-Teleskop und archivierten Hubble-Weltraumteleskopdaten berechneten die Forscher das Alter der Sterne auf etwa 12,8 Milliarden Jahre. Damit gehören sie zu den ältesten Sternen, die jemals in der Milchstraße oder im gesamten Universum entdeckt wurden.
"Dies sind auch einige der ältesten Sterne, die wir jemals gesehen haben", sagte Studienkoautor Stefano Souza, Doktorand an der Universität von São Paulo, Brasilien, in einer Erklärung.
Es wird angenommen, dass die Ausbuchtung der Milchstraße - eine bauchige, 10.000 Lichtjahre breite Region mit Sternen und Staub, die aus der Spiralscheibe der Galaxie herausspringt - einige der ältesten Sterne der Galaxie enthält.
Frühere Studien haben versucht zu beweisen, dass sich alte Sterne in der Ausbuchtung der Milchstraße versteckt haben, indem sie HP1 und andere nahe gelegene Cluster untersucht haben. Aber Souza und seine Kollegen analysierten das Problem mit einer beispiellosen Auflösung dank einer Bildgebungstechnik namens adaptive Optik - im Wesentlichen eine Methode, die Bilder des Weltraums auf Lichtverzerrungen korrigiert, die durch die Erdatmosphäre verursacht werden.
Durch die Kombination dieser hochauflösenden Beobachtungen und die Überprüfung des Archivmaterials von Hubble berechnete das Team die Entfernung zur Erde selbst für die dunkelsten, am meisten staubbedeckten Sterne in HP1. Diese Entfernungen halfen dem Team, die Helligkeit jedes Sterns zu berechnen. Die Intensität und Farbe des Lichts jedes Sterns zeigt wiederum den Sterntyp - ob es sich beispielsweise um einen Zwerg oder einen Riesen handelte oder ob er viele Elemente emittierte, die schwerer als Wasserstoff und Helium waren.
Das Gewicht der Elemente eines Sterns - auch als "Metallizität" bezeichnet - ist eine wichtige Information für Wissenschaftler, die alternde Himmelskörper untersuchen. Forscher vermuten, dass sich die frühesten Sterne des Universums aus Urwolken aus reinem Wasserstoffgas gebildet haben. Es wird angenommen, dass die ersten Heliumatome des Universums aus den Kernreaktionen im Herzen dieser alten Sterne hervorgegangen sind. Als immer mehr Sterne geboren wurden, explodierte schließlich jedes andere Element, das dem Menschen derzeit bekannt ist.
Sterne, die viele Elemente produzieren, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind, werden daher im kosmischen Schema der Dinge als relativ jung angesehen. Als die Gemini-Forscher sahen, dass die Sterne von HP1 auf schweren Elementen extrem leicht waren, wussten sie, dass sie einen alten Cluster im Visier hatten.
Das Team berechnete, dass die Sterne wahrscheinlich aus den ersten Milliarden Jahren des Universums stammen - was sie ungefähr 12,8 Milliarden Jahre alt macht.
"HP 1 ist eines der überlebenden Mitglieder der Grundbausteine, die die innere Ausbuchtung unserer Galaxie zusammengesetzt haben", sagte der leitende Studienautor Leandro Kerber von der Universität São Paulo und der brasilianischen Staatsuniversität Santa Cruz in der Erklärung.
Die Tatsache, dass die Milchstraße alte Sterne in ihrem prall gefüllten Mittelteil verbirgt, bedeutet, dass das Gebiet der perfekte Ort ist, um die unangenehmen Kindheitsjahre unserer Galaxie zu studieren.
