Die ersten Sterne strahlen noch
Jetzt wissen wir ein kleines bisschen mehr über das Entstehen unseres Universums. Es war offenbar nicht ganz so heiß. Deshalb konnten sich bald Sterne bilden. Man kann sie bis heute „hören“.
PARIS. Schon 180 Millionen Jahre nach dem Urknall leuchteten im Universum die ersten Sterne aus. Das wiesen jetzt Astronomen nach. Sie entdeckten in der sogenannten kosmischen Hintergrundstrahlung ein Signal, das durch dieses erste Sternenlicht entstand. Es stammt von Wasserstoff, der durch die UV-Strahlung der Sterne angeregt wurde – dies ist gleichzeitig der früheste Nachweis von Wasserstoff im Universum, wie die Forscher im Fachmagazin „Nature“berichten. Das Lebenszeichen dieser allerersten Sterne entstand also vor mehr als 13,6 Milliarden Jahre. Kurz nachdem das Universum selbst entstanden war. Man könnte sagen: Als sich die ersten Sterne zusammenballten, wurde es Licht im Universum. Die bahnbrechende Entdeckung gelang mithilfe einer eigens dafür entwickelten Radioantenne, dem EDGES (Experiment to Detect Global EoR Signature). Das nur tischgroße Instrument steht mitten in der Einöde Westaustraliens – und damit weit entfernt von menschengemachten Störsignalen.
Das Ergebnis müsse allerdings noch durch weitere Untersuchungen und stärkere Instrumente bestätigt werden, sagen die Forscher. Diese Erkenntnis kam nicht von ungefähr. Sie ist das Ergebnis von zwölf Jahren Forschung unter der Leitung des Astronomen Judd Bowman von der Universität von Arizona. Die Astrophysiker waren überrascht von der Intensität der Signale. Dies lasse vermuten, dass sich das Universum schneller als geglaubt abgekühlt habe. Doch was könnte dieses Gas so stark abgekühlt haben? Eine mögliche Ursache schlägt Rennan Barkana von der Universität Tel Aviv in einem zweiten „Nature“-Artikel vor. Demnach könnte sich der frühe Wasserstoff durch die Wechselwirkung mit dunkler Materie abgekühlt haben. „Die einzige kosmische Komponente, die kälter sein kann als das frühe kosmische Gas, ist die dunkle Materie“, so der Forscher. Die neuen Erkenntnisse könnten jedenfalls dabei helfen, das Geheimnis der dunklen Materie besser zu verstehen, die für die Teleskope unsichtbar ist, aber mehr als ein Viertel des Universums ausmacht.
„Das ist die wichtigste astronomische Entdeckung seit der Erkennung der Gravitationswellen im Jahr 2015“, sagte Karl Glazebrook von der Universität Swinburne in Australien.
„Dieses winzige Signal ist das allererste Indiz dafür, dass und wann sich die ersten Sterne bildeten und begannen, das Medium um sie herum zu beeinflussen“, erklärt Koautor Alan Rogers vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) gegenüber „Nature“.
Doch dieses Wasserstoffsignal zu detektieren – also zu entdecken und aufzuzeichnen – ist enorm schwierig. Quellen von Störgeräuschen können zehntausend Mal stärker sein als dieses Signal. Es ist ein wenig so, als säße man mitten in einem Hurrikan und würde versuchen, den Flügelschlag eines Kolibris zu hören.