Der französische Philosoph Auguste Comte behauptete im Jahr 1835, dass niemand jemals wissen werde, woraus die Sterne bestehen: »Wir verstehen es, ihre Formen, ihre Abstände, ihre Größen und ihre Bewegungen zu bestimmen«, schrieb er, »wohingegen wir niemals in der Lage sein werden, mit irgendwelchen Mitteln ihre chemische Zusammensetzung oder ihre mineralogische Struktur zu studieren, und erst recht nicht die Natur organisierter Wesen, die auf ihrer Oberfläche leben könnten«. Comte wäre verblüfft über die Entdeckungen, die seitdem gemacht wurden. Heute wissen wir, dass das Universum viel größer und fremdartiger ist, als man vermutet hatte. Es erstreckt sich nicht nur über das Milchstraßensystem hinaus auf unzählige andere Galaxien – schon das würde die Astronomen des 19. und frühen 20. Jahrhunderts, für die unsere Galaxie »das Universum« war, überraschen –, sondern es dehnt sich auch jeden Tag schneller aus. Jetzt können wir mit Zuversicht die kosmische Geschichte 13,8 Milliarden Jahre zurückverfolgen bis zu einem Moment, der nur eine Milliardstel­sekunde nach dem Urknall liegt. Astronomen haben die Expansionsrate unseres Universums, die mittlere Dichte seiner Hauptbestandteile und andere Schlüsselzahlen auf eine Genauigkeit von ein oder zwei Prozent festgelegt. Sie haben auch neue physikalische Gesetze ausgearbeitet, welche den Weltraum regieren, die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik, welche sich als viel seltsamer erweisen als die von den Menschen zuvor verstandenen klassischen Gesetze. Diese Gesetze wiederum sagten kosmische Merkwürdigkeiten wie Schwarze Löcher, Neutronensterne und Gravita­tionswellen voraus. Die Geschichte, wie wir zu diesem Wissen kamen, ist voller zufälliger Entdeckungen, verblüffender Überraschungen und hartnäckiger Wissenschaftler, die Ziele verfolgten, die andere für unerreichbar hielten.

Unser erster Hinweis auf die wahre Natur der Sterne kam im Jahr 1860, als Gustav Kirchhoff erkannte, dass die dunklen Linien im Spektrum des von der Sonne kommenden Lichts durch verschiedene Elemente verursacht werden, die bestimmte Wellenlängen absorbieren. Astronomen analysierten ähnliche Merkmale im Licht anderer heller Sterne und entdeckten, dass sie aus den gleichen Materialien bestanden, die auf der Erde gefunden wurden – und nicht aus irgendeiner myste­riösen »fünften Essenz«, wie die Altvorderen geglaubt hatten.

Was das Licht der Sterne speist