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Galaxienentstehung: Die Milchstraße ist viel älter als gedacht

Teile unserer Heimatgalaxie entstanden, als das Universum gerade mal sechs Prozent seines heutigen Alters hatte. Das sind zwei Milliarden Jahre früher als bisher vermutet.
Karte des gesamten Himmels aus Daten des Gaia-Satelliten

Die ältesten Teile der Milchstraße entstanden, als das Universum lediglich sechs Prozent seines heutigen Alters hatte – zwei Milliarden Jahre früher als vermutet. Zu diesem Schluss kommen Maosheng Xiang und Hans-Walter Rix vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg anhand einer Analyse von 250 000 Sternen. Wie die Forscher in »Nature« berichten, entstand die Milchstraße demnach in zwei Schritten. Als Erstes bildeten sich nur 800 Millionen Jahre nach dem Urknall die Sterne der dicken Scheibe, welche als diffuse Hülle die »klassische« dünne Scheibe oberhalb und unterhalb der galaktischen Ebene einhüllt. Erst zwei Milliarden Jahre später, nach einer Kollision mit einer Zwerggalaxie, bildeten sich weitere Komponenten wie der galaktische Halo und die dünne Scheibe, zu der die Sonne gehört.

Das Alter eines Sterns zu bestimmen, ist sehr schwierig und mit großen Unsicherheiten behaftet. Es war bisher kaum möglich, genauere Aussagen über die ältesten Teile der Milchstraße zu machen. Xiang und Rix betrachteten deswegen Unterriesen, einen Typ von Sternen, die genau am Übergang zu roten Riesensternen sind. Diese Phase ist relativ kurz, so dass man sehr genau sagen kann, an welchem Punkt seines Lebenszyklus sich ein Stern befindet. Kombiniert man die Helligkeit solcher Sterne mit ihrem Gehalt an schweren Elementen, der in alten Sternen geringer als in jungen Sonnen ist, so lässt sich das Alter der Sterne auf wenige Prozent genau bestimmen.

Anhand der Altersverteilung der 250 000 Unterriesen in den verschiedenen Komponenten der Milchstraße vollzogen die beiden Forscher die Abläufe während der Entstehung der Milchstraße nach. Demnach entstanden vor rund 12,9 Milliarden Jahren die frühesten Sterne der dicken Scheibe, doch erst zwei Milliarden Jahre später nahm die Sternentstehung dort Fahrt auf, nachdem die Zwerggalaxie Gaia-Sausage-Enceladus mit der werdenden Milchstraße verschmolz und die Entstehung des Halos einleitete. Erst danach formte sich die dünne Scheibe, die das Lichtband der Milchstraße am Himmel bildet und in der bis heute Sterne entstehen.

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